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Sensori di flusso calorimetrici
I sensori di flusso calorimetrici consentono di misurare in modo affidabile la velocità (m/s) di fluidi liquidi e gassosi all’interno delle tubazioni, basandosi sul principio di misura calorimetrico. Specificando il diametro interno del tubo è possibile anche fare un calcolo approssimativo della portata (l/min).
ifm fornisce i sensori con un involucro robusto realizzato con materiali come acciaio inossidabile, titanio, ceramica e Hastelloy, garantendo un’elevata affidabilità anche in condizioni ambientali difficili. Grazie a una vasta gamma di adattatori a processo, è possibile utilizzare i sensori in quasi tutte le applicazioni industriali.
In generale, i sensori di flusso calorimetrici sono adatti a un'ampia gamma di fluidi e applicazioni. Il principio di funzionamento si basa sulla dissipazione del calore del fluido. Un sensore calorimetrico può essere impostato per un fluido specifico utilizzando la funzione Teach.
Fluidi a base di acqua
Grazie al loro eccellente trasferimento di calore, i sensori di flusso calorimetrici sono ideali per il monitoraggio del raffreddamento e dell’alimentazione di acqua, ad esempio in pompe industriali e macchine oppure nella domotica.
- Raffreddamento di server
- Monitoraggio delle pompe / protezione da funzionamento a secco
- Raffreddamento di macchine utensili
- Misurazione del consumo / monitoraggio delle tendenze
Glicole e oli
L'integrazione di curve predefinite dei fluidi consente l’utilizzo in oli viscosi. I nostri sensori, calibrati in acqua, permettono inoltre una semplice identificazione delle variazioni di stato dell’impianto.
- Protezione da funzionamento a secco
- Monitoraggio del filtro
- Monitoraggio del circuito di raffreddamento
- Impianti di condizionamento industriali HVAC
Fluidi gassosi
Per l'alimentazione di aria fresca e l’aspirazione di aerosol, aria di scarico o vapori sono stati sviluppati sensori di flusso calorimetrici appositamente calibrati. I sensori devono essere utilizzati in flussi costanti con temperature stabili.
- Monitoraggio dell'alimentazione di aria
- Impianti di aspirazione
In linea di principio, i sensori di flusso calorimetrici sono compatibili con numerosi fluidi, come evidenziato dalle numerose possibilità di applicazione. I fluidi gassosi come l'aria, i fluidi a base d'acqua, glicole e oli possono essere monitorati con i sensori calorimetrici. Le peculiarità dei singoli fluidi sono descritte in dettaglio nello slider.
Turbolenze
Profilo di flusso laminare vs. turbolento
I sensori di flusso calorimetrici sono progettati per un profilo di flusso stabile. Un profilo di flusso laminare (1) è caratterizzato da un movimento uniforme e ordinato del fluido, con la velocità massima del flusso al centro del tubo. Un profilo di flusso turbolento (2), invece, è caratterizzato da movimenti irregolari del fluido che possono causare vortici o flussi disordinati che alterano il profilo del flusso (2).
Montaggio a monte e a valle di curve a gomito
Le strutture nel tubo, le curve, le valvole o i riduttori generano diverse turbolenze nel sistema, che alterano il profilo del flusso e devono essere prese in considerazione nell'interpretazione dei risultati della misurazione.
Per questo motivo, la posizione di montaggio deve essere scelta in modo tale che il fluido possa stabilizzarsi lungo un tratto a monte affinché,nel punto di misura sia presente un profilo di flusso stabile.
Montaggio a valle di una fonte di interferenza
In questo caso è necessario rispettare le distanze raccomandate tra il sensore e la fonte di interferenza come sezione di stabilizzazione, oltre ad una profondità di immersione di almeno 15 mm, preferibilmente al centro del tubo.
Temperatura
Stratificazione della temperatura
In particolare con gli oli, si può verificare una marcata stratificazione della temperatura all'interno della tubazione. In questo caso particolare è necessario osservare quanto segue:
si raccomanda un'installazione al centro del tubo che riduce al minimo l'influenza della temperatura ambiente sulla sonda. Per questo forniamo sensori con sonde di diversa lunghezza.
Differenze di temperatura
A causa del trasferimento di calore tra l'involucro del sensore e la sonda, la temperatura del fluido e quella dell'ambiente, soprattutto nelle applicazioni con aria e gas, dovrebbero differire solo in misura minima. A causa del principio di funzionamento termico, la sonda del sensore posizionata nel fluido deve acquisirne la temperatura per ottenere la precisione specificata.
Shock termici
In caso di bruschi e irregolari cambiamenti di temperatura, possono verificarsi temporanei rilevamenti errati. Il gradiente di temperatura indica la variazione della temperatura in un intervallo di tempo definito. Più alto è il gradiente di temperatura, più rapidamente aumenta o diminuisce la temperatura nel fluido. Un gradiente di temperatura > 0,5 K/min può influenzare significativamente la precisione di misura dei sensori calorimetrici, poiché l'elemento sensore e quello di riferimento sono esposti in modo diverso alla temperatura del fluido a causa delle stratificazioni termiche.
Conclusione sulle indicazioni di montaggio
A causa della varietà di applicazioni, fluidi e condizioni di montaggio, le indicazioni contenute nelle istruzioni per l'uso rappresentano i requisiti minimi per il tratto a monte e quello a valle (D = diametro) al fine di ottenere risultati di misurazione ripetibili. Per ottenere le migliori prestazioni possibili, vale la regola: più grande è la distanza tra la fonte di interferenza (S) e il sensore, più stabile sarà il profilo del flusso.
È importante capire che ogni sensore di flusso calorimetrico, indipendentemente dal suo design, misura solo la velocità del flusso in un punto specifico della tubazione.