Volume 1

12.6 Gli elementi di misura 483 Sensori magnetostrittivi Tra gli strumenti a galleggiante si possono considerare quelli costituiti da un asta di misura con attorno un anello galleggiante magnetizzato. A sua volta l asta contiene un filo di materiale magnetostrittivo o una catena resistiva. La lunghezza dell asta di misura può arrivare a 6 m nei modelli con le migliori prestazioni. L errore dell accuratezza è inferiore al centimetro nei modelli a catena resistiva, inferiore al millimetro in quelli magnetostrittivi. Spesso sono dotati anche di una sonda di temperatura, per cui si possono considerare strumenti multiparametro. Se costruiti con materiali di opportuna resistenza sono relativamente insensibili a temperatura e pressione del processo. Il sensore magnetostrittivo si basa sulla magnetostrizione, un fenomeno per cui i materiali ferromagnetici subiscono delle deformazioni strutturali in presenza di un campo magnetico. All interno dell asta di misura è posto, in tensione, un filo di opportuno materiale ferromagnetico. L elettronica dello strumento invia un impulso di corrente lungo il filo. Dall interazione tra il campo magnetico generato dall impulso e quello del magnete nel galleggiante si genera una un onda di torsione nel filo. Un sensore piezoelettrico trasforma la vibrazione in segnale elettrico. Dallo sfasamento tra il segnale inviato e quello di ritorno, l elettronica dello strumento calcola il cosiddetto tempo di volo, il tempo tra la partenza dell impulso e l arrivo al sensore dell onda torsionale da cui si risale alla posizione del magnete e, quindi, all altezza del livello. Il sensore a catena resistiva è già stato visto come trasduttore applicato ai misuratori di livello a bypass e come struttura esterna non è molto differente da quello magnetostrittivo. Fig. 12.70 Misuratore di livello magnetostrittivo e schema di funzionamento: 1) sensore piezoelettrico ed elettronica dello strumento; 2) filo magnetostrittivo; 3) campo magnetico dell impulso elettrico in arrivo; 4) magnete e campo magnetico del galleggiante; 5) onda di torsione del filo che ritorna al sensore piezoelettrico. Sensori a spinta di Archimede I sensori a spinta archimedea (dislocanti) si basano sulla spinta archimedea a cui qualsiasi corpo immerso in un liquido, anche parzialmente, è sottoposto, pari, come è noto, al peso di liquido spostato, cioè al dislocamento. Si utilizza un corpo, non galleggiante, lungo in misura tale da coprire quanto meno il range di livello da misurare, che il liquido sommerge più o meno in relazione al livello raggiunto. La lunghezza dei corpi dislocanti può superare i 10 m, ma l uso prevalente riguarda misure da meno di un metro ad alcuni metri. Un trasduttore collegato al corpo dislocante trasforma la spinta di galleggiamento in misura del livello. Poiché la spinta dipende dalla densità del fluido e la densità dipende, a sua volta, dalla temperatura, 12a CAPITOLO_421-496.indd 483 27/04/12 12.06

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