Misure di portata in canali aperti

Misure
di portata
in canali aperti
Le migliori apparecchiature
per la misura di portata in fiumi, in canali,
in condotte piene o parzialmente piene
Il continuo sviluppo del prodotto può comportare la variazione dei dati esposti.
La misura di portata
in canali aperti
La tecnologia
per la misura di portata
La misura di portata in canali aperti o condotte parzialmente piene si ottiene facilmente nel caso di canali
dove i liquidi scorrono a velocità costante, o con calcoli più complessi dove i liquidi scorrono a velocità
variabile o dove la dimensione o la forma del canale
necessitano di maggiore cura per determinare la velocità media del liquido. Per ogni situazione la Terry
Ferraris dispone di soluzioni basate su tecnologie che
richiedono poco tempo e bassi costi di installazione,
facili da tarare, e che non richiedono manutenzione.
Portata a velocità costante Dato un canale dove
il liquido scorra a velocità costante (Venturi, Parshall
o stramazzo), la portata è funzione dell’area della
sezione del canale, cioé dell’altezza del livello del liquido, che è il solo parametro variabile. La formula
per il calcolo della portata è:
Q = KHx dove Q= portata
istantanea, K = costante che
dipende dal sistema scelto,
H = altezza o battente, x =
esponente caratteristico del
sistema scelto. L’esponente
x, moltiplicativo dell’altezza
è lo stesso per canali con la
stessa forma, mentre K è funzione della larghezza, della
profondità e della forma del canale. Lo strumento più
adatto per la misura dell’altezza è uno strumento che
utilizza la tecnologia a ultrasuoni e che si compone di
un trasduttore da posizionare sulla verticale del liquido
da misurare e da un’elettronica che analizza i segnali
riflessi, li depura da disturbi dovuti a schiume o solidi
in superficie e li traduce in misura di portata nell’unità
ingegneristica richiesta.
Portata a velocità variabile Dove l’installazione di
un canale Venturi o Parshall risulta troppo costosa o dove la
costruzione di uno stramazzo è troppo difficoltosa, la
portata può essere espressa con la seguente equazione:
Q = V • A dove V = velocità media del liquido nel
canale, A = area della sezione del canale che dipende dalla forma del canale e dall’altezza del livello. In
questo caso la velocità del
liquido si misura con strumenti a ultrasuoni basati
sull’effetto Doppler, mentre
l’altezza si misura o con uno
strumento a ultrasuoni posto
sulla verticale del liquido da
misurare o con un sensore
di pressione a celle di carico da posizionare sul fondo
del canale o della condotta.
CompactRanger MU - C
Trasmettitore di livello e portata a velocità costante in esecuzione compatta
Esecuzione tutto in uno: il CompactRanger MU - C contiene sia il trasduttore a ultrasuoni che il processore
per l’analisi dell’eco.
Esecuzione multifunzione: Il CompactRanger MU-C può essere configurato per il funzionamento:
- a due fili: Misura
- a tre fili: Misura e controllo.
Nella configurazione trifilare gestisce 2 relé SPDT indipendenti.
- a due fili IS: Misura a Sicurezza Intrinseca a norme Atex
Campo di lavoro: Il CompactRanger MU-C può essere fornito per campi di lavoro di: 3m, 6m e 10m.
Minima zona morta: 125mm per misure fino a 3m e 300mm per misure fino a 10m.
Facile da installare: Può essere facilmente montato, avvitandolo in un manicotto da
1 1/2” o da 2” Gas Cil, secondo modello. Su richiesta è disponibile un adattatore da 1 1/2” a 2”.
Programmazione: L’apparecchio può essere programmato in campo via tastiera, oppure via PC e software
dedicato fornito su richiesta. Se si utilizza il PC è possibile visualizzare i parametri di programmazione, il profilo
dell’eco ed eventualmente scaricare il file di configurazione per successive tarature.
Caratteristiche: Il CompactRanger MU-C ha dimensioni ridotte, un’altezza totale di 175mm con un diametro di 130mm. E’ provvisto di pressacavi. Il display integrato permette una programmazione estremamente
agevolata dello strumento. Il CompactRanger MU-C misura e compensa le variazioni di temperatura e le uscite
analogiche o digitali sono in funzione del tipo di collegamento effettuato. Accessori: Videoregistratore SIM per
montaggi in campo. Gestisce e analizza un segnale 4 ÷ 20mA, può essere utilizzato per tenere traccia delle
variazioni di livello o di portata di un canale, soprattutto quando c’è la necessità di fare controlli ambientali.
Dato che è stato progettato per tenere in memoria un numero elevato di eventi, rappresenta lo strumento ideale
per essere interfacciato con misuratori di livello/portata come il CompactRanger MU - C o l’UltraRanger MUR
che non dispongono di data logger. Il videoregistratore SIM ha un display che dà la rappresentazione grafica
degli eventi e può comunicare via Ethernet, e-mail, Modbus e FTP.
UltraRanger MUR
Misuratore di livello e portata a velocità costante in esecuzione con elettronica remota
UltraRanger MUR è un misuratore di livello a ultrasuoni, proposto in varie versioni che offrono le stesse prestazioni per l’analisi e l’interpretazione dell’eco riflesso e differiscono soltanto per il tipo di segnale in uscita. UltraRanger MUR è programmabile via calibratore palmare o via PC. Ogni apparecchio della serie UltraRanger MUR ha
il software per il set up che consente la configurazione attraverso la porta RJ11 (RS 232), mentre il software per
PC (su richiesta) include la piena possibilità di programmazione insieme alla diagnostica e all’analisi dell’eco.
I trasduttori Gli strumenti della serie UltraRanger MUR sono compatibili con tutti i trasduttori della serie UTF. Il
campo di lavoro dei trasduttori va da 0,125 a 40 metri, e l’unità UltraRanger può essere collocata fino a 3000
metri di distanza dal trasduttore e questo consente di risolvere tutti i problemi legati all’installazione. La connessione con l’unità UltraRanger MUR avviene con un cavo tripolare schermato.
Le caratteristiche dell’UltraRanger MUR Tutti gli apparecchi hanno 3 pressacavi stagni IP67, due Led
che indicano il funzionamento e la possibilità di essere programmate sia attraverso un PC, sia con un programmatore palmare attraverso la porta RJ11 (RS232). L’UltraRanger MUR può essere fornito anche con la tastiera
sul frontalino.
MUR 1: Livello E’ un misuratore di livello a ultrasuoni senza contatto che ha un’uscita in corrente 4 ÷ 20mA
proporzionale al livello che può essere visualizzato su un display remoto o su un PC. Ha inoltre 2 relé di allarme.
MUR 2: Controllo Ha 2 relé per controllo e funzioni di allarme e un’uscita in tensione 0 ÷ 5V.
MUR 3: Livello / Comunicazione Ha gli stessi relé di allarme del MUR 1 e una porta seriale
RS 485 Modbus.
MUR 4: Livello / Comunicazione Ha gli stessi relé di allarme del MUR 1 e una porta seriale
RS 485 Profibus DP.
MUR CSO: Livello e portata a velocità costante Basso consumo e alimentazione da batterie.
L’UltraRanger MUR CSO è progettato per essere utilizzato dove la corrrente elettrica non è disponibile. Il funzionamento a batteria è stato progettato per consumare pochissimo e funzionare a lungo. Può essere attivato anche
a distanza. La custodia stagna IP67 è ideale per funzionare in luoghi non facilmente accessibili. Dispone della
capacità di registrare livelli ed eventi di supero e ha un’uscita in tensione 0 ÷ 5V per monitoraggio esterno o
per una postazione esterna per la raccolta dei dati. Per risparmiare energia è previsto un funzionamento a intervalli predeterminati (1 ÷ 99 minuti). La frequenza degli intervalli di rilevazione del livello può essere aumentata
automaticamente fino ad arrivare alla rilevazione in continuo in caso di eventi critici e riportata alla frequenza
normale quando il livello torna ai valori normali.
AquaRanger 3
Misura e controllo di livello / portata a velocità costante
AquaRanger 5
Misura e controllo di livello / portata a velocità variabile
• Elettroniche remote
• Campi di misura fino a 40m
• Collegamento con cavi tripolari schermati standard fino a 3000m
• Non necessita di conduit metallici dedicati messi a terra
• Non necessita di cavi coassiali
• Zona morta a partire da 125mm fino a un massimo di 1200mm in funzione del trasduttore associato
• Uscita 4 ÷ 20mA isolata, max 500Ω
• GSM/SMS dual band integrabile
AquaRanger è un misuratore di livello a ultrasuoni composto da un trasduttore e da un’elettronica di controllo.
E’ stato sviluppato per rispondere alle necessità di controllo e di automazione degli impianti per il trattamento
delle acque e dei liquidi in generale. E’ uno strumento versatile, facile da programmare e che non richiede
manutenzione. Si installa facilmente: basta posizionare il trasduttore in verticale sui liquidi da controllare e fare i
collegamenti. Viene utilizzato come misura di livello o come misuratore di portata in canali a cielo aperto o stramazzi. Il modello AcquaRanger 5 può utilizzare due trasduttori per la misura differenziale, o con un trasduttore
e un sensore di velocità é l’ideale per la misura di portata nei canali. Può essere collegato a sistemi di carico
e scarico di serbatoi così da permettere un rigoroso controllo dei sollevamenti. Si adatta alle esigenze più
diverse e non richiede l’intervento di uno specialista per l’installazione e la programmazione. E’ programmabile
via tastiera o a mezzo di un apposito calibratore (che consente di operare nel rispetto della massima sicurezza)
oppure in remoto, utilizzando un PC e un software dedicato. Non richiede alcun tipo di manutenzione, poiché
i trasduttori misurano senza contatto e non hanno parti in movimento sottoposte a usura.
Sistemi a Corde Foniche
Misura di portata a velocità variabile
Il sistema a corde foniche per la misura della portata della Terry Ferraris si basa sulla rilevazione
Livello max. a portata massima
della velocità e della direzione del flusso dell’acqua, utilizzando trasduttori che lavorano a profondità diverse. L’unità di calcolo gestisce il flusso di
dati, calcola la velocità media dell’acqua, rileva il
hn
livello e converte i dati in una portata. L’elettronica
registra le misure su un data logger a intervalli di
Q = ∑Wn•hn•Vn
tempo programmabili, ritrasmettendoli via modem o
Sezione frontale
GSM. Il sistema funziona su canali con larghezza
tra 0,5 e 200 metri e profondità da 0,1 a 20m
(dipende dalla larghezza). Le misure ottenute hanno
una precisione compresa tra il 2 e il 5% (in funzione
delle condizioni del punto di misura e del numero di
Direzione del flusso presunto
corde foniche utilizzate). Il sistema può essere impiegato anche in condotte di grandi dimensioni, piene
Direzione del flusso effettivo
o parzialmente piene, con qualsiasi tipo di liquido
che non abbia troppe particelle in sospensione.
L’utilizzo del sistema a corde foniche risulta particolarmente vantaggioso per gestire le risorse idriche,
Corde incrociate per la correzione della direzione
secondo la norma ISO 6416
l’acquedottistica, la previsione dei flussi, la gestione
e controllo dei prelievi, i prelievi per l’itticoltura, il
controllo dei deflussi, il controllo degli scarichi, la
misura nei canali d’irrigazione, gli impianti di trattamento acque, le centrali idroelettriche, la misura
di portata differenziale nelle condotte forzate e la
portata negli oleodotti. Il sistema è certificato Atex
e può essere utilizzato, in ambienti con temperature
comprese tra -20 e 40°C, anche in zone con pericolo di esplosione.
Montaggio dei trasduttori su una condotta
in acciaio o cemento secondo la norma IEC 41
Il controllo dell’onda di piena
La misura della velocità dell’acqua è precisa in condizioni normali e con acque limpide. Il sistema è
però in grado di “ricordare” le misure di portata
corrispondenti a livelli diversi e, con l’aiuto di un misuratore della velocità superficiale (radar doppler),
riesce a ricostruire la portata anche quando il livello
cresce per effetto di piogge torrenziali che rendono
le acque torbide e non consentono la misura della
velocità dell’acqua. Nel caso di eventi eccezionali
il sistema è in grado di continuare a funzionare e di fornire tutti i dati per valutare la pericolosità dei fenomeni
e decidere gli interventi necessari.
Cert. ISO 9001:2000 ATEX notified
Viale Ortles, 10 - 20139 Milano - Tel. 02/5391005 - Fax 02/5692864
www.terryferraris.it - www.netaqua.it - E-mail: [email protected]
9160.TERR
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