MCA Strumentazione Industriale
Installazione del misuratore di portata elettromagnetico
Tratti rettilinei, messa a terra, posizione elettrodi e errori da evitare
MCA Strumentazione Industriale
Tratti rettilinei, messa a terra, posizione elettrodi e errori da evitare
Guida tecnica
Il misuratore di portata elettromagnetico può offrire misure molto stabili, ma solo se installato correttamente. I due errori più comuni sono tratti rettilinei insufficienti e messa a terra trascurata.
Questa guida riassume i criteri pratici da seguire per evitare rumore elettrico, tubo non pieno e profili di velocità distorti.
Sono proprio questi dettagli a fare la differenza tra una misura affidabile e una misura instabile.
Il misuratore misura la velocità media del fluido nella sezione trasversale del tubo — non la velocità in un punto. Se il fluido arriva con un profilo di velocità non uniforme (turbolento, asimmetrico, con vortici), la misura è alterata. I tratti rettilinei a monte e a valle servono a dare al profilo il tempo di uniformarsi dopo perturbazioni.
| Situazione a monte | Tratto rettilineo a monte richiesto | Note pratiche |
|---|---|---|
| Condizione ideale (rettilineo lungo) | 5 × DN | Regola base. Con DN100: circa 500 mm di tratto rettilineo. |
| Dopo una curva a 90° singola | 10 × DN | Con DN100: circa 1000 mm dopo la curva. |
| Dopo due curve nello stesso piano | 15 × DN | Configurazione a S planare con turbolenze moderate. |
| Dopo due curve in piani diversi (S tridimensionale) | 20 × DN | Perturbazione più grave con vortici tridimensionali. |
| Dopo un riduttore di diametro | 15 × DN | L’accelerazione del fluido crea un profilo a getto centrale. |
| Dopo un allargatore di diametro | 20 × DN | La decelerazione genera zone di ricircolo. |
| Dopo una pompa centrifuga | 20 × DN | La pompa induce rotazione e turbolenze nel flusso. |
| Dopo una valvola parzialmente chiusa | 30–50 × DN | Perturbazione critica. Spesso difficile da rispettare: valutare posizione alternativa o strumenti avanzati. |
| A valle (dopo il misuratore) | 2 × DN | Necessario per evitare contropressioni. Con valvole a valle: mantenerle completamente aperte durante la misura. |
Il misuratore di portata EM misura tensioni nell'ordine dei µV (microvolt). Qualsiasi disturbo di potenziale elettrico nel fluido — anche di pochi millivolt — si somma alla tensione di misura e genera errori o instabilità. La messa a terra serve a stabilire un riferimento di potenziale fisso per il fluido.
Caso 1— Tubazione metallica a terra: il caso più semplice. Se la tubazione è in acciaio o ghisa e è collegata all'impianto di terra, il potenziale del fluido è già riferito tramite le flange. Il misuratore è già a terra. Nessun intervento aggiuntivo necessario.
Tubazione in plastica (PVC, HDPE, PP): la tubazione non conduce. Il fluido non ha riferimento di potenziale. Soluzione obbligatoria: installare anelli di messa a terra (grounding rings) in acciaio inox tra le flange del misuratore e la tubazione in plastica. Gli anelli sono in contatto con il fluido e vengono collegati con un conduttore alla terra dell'impianto.
Tubazione con rivestimento interno (verniciatura epossidica, plastica): anche se la tubazione esterna è metallica, il rivestimento isola il fluido dal metallo. Stesso problema del Caso 2 — servono gli anelli di messa a terra.
Impianto con variatori di frequenza (inverter) su pompe vicine: gli inverter generano disturbi ad alta frequenza che si propagano attraverso i cablaggi e la terra. Il misuratore deve essere collegato a una terra di protezione separata dalla terra di potenza (terra dedicata strumentazione). Il cavo tra sensore e convertitore deve essere schermato e la schermatura collegata a terra a un solo estremo.
La posizione preferibile è con elettrodi orizzontali, alle “3 e 9” del quadrante. In questo modo si evitano meglio bolle in alto e sedimenti in basso.
È ammessa se il flusso è ascendente. Se il flusso è discendente il tubo può non restare pieno, e la misura diventa inaffidabile.
No, in genere dopo una curva a 90° servono circa 10 diametri rettilinei a monte per ridurre la distorsione del profilo di velocità.
Si può misurare la differenza di potenziale tra misuratore e terra impianto e controllare anche la stabilità della lettura a zero portata. Se ci sono oscillazioni o differenze elevate, la messa a terra va rivista.
Sì, soprattutto per garantire il tubo pieno e il corretto orientamento degli elettrodi. Il misuratore lavora bene su verticale ascendente e su orizzontale correttamente installato.
No, ma sono obbligatori su tubazioni non conduttive o rivestite internamente, dove il fluido non ha un riferimento di potenziale stabile.
Il profilo di velocità resta deformato e la misura può diventare imprecisa in modo non prevedibile. In questi casi va rivalutata la posizione del sensore o la soluzione di misura.