Un flussometro elettromagnetico (o misuratore di portata magnetico) misura la portata di liquidi conduttivi basandosi sulla legge di induzione elettromagnetica di Faraday. A differenza dei flussometri meccanici, non ha parti in movimento e non crea ostruzioni all'interno della tubazione, il che lo rende ampiamente utilizzato per acqua, acque reflue, prodotti chimici, fanghi e altre applicazioni con liquidi conduttivi.
Il principio di base è che quando un liquido conduttivo si muove attraverso un campo magnetico, genera una piccola tensione elettrica. Il flussometro elettromagnetico rileva questa tensione e la converte in un valore di velocità e portata.
Principio di funzionamento di un misuratore di portata elettromagnetico
Il processo di misurazione comprende tre componenti principali:
1. Generazione del campo magnetico
2. Rilevamento della tensione tramite elettrodi
3. Calcolo del flusso da parte del convertitore
1. Creazione di un campo magnetico all'interno del tubo di misura
All'interno del sensore del flussometro elettromagnetico, delle bobine elettromagnetiche generano un campo magnetico attraverso il tubo di misurazione.
Il rivestimento del sensore isola elettricamente il liquido dal corpo metallico del tubo, mentre due elettrodi sono installati sui lati opposti del tubo di misurazione per rilevare la tensione generata.
In assenza di flusso di liquido, non vi è alcun movimento di particelle conduttive attraverso il campo magnetico, pertanto non viene generata alcuna tensione misurabile.
2. Generazione di un segnale elettrico dal movimento di un liquido
Quando un liquido conduttivo scorre attraverso un campo magnetico, le particelle cariche al suo interno si muovono lungo le linee del campo magnetico.
Secondo la legge di Faraday:
* Un liquido conduttivo in movimento si comporta come un conduttore.
* Il campo magnetico induce un segnale di tensione.
* La tensione è proporzionale alla velocità del liquido.
Gli elettrodi installati nel sensore rilevano questo segnale di tensione.
Più velocemente scorre il liquido, maggiore sarà la tensione indotta.
3. Conversione del segnale in portata
Il convertitore riceve il segnale di tensione molto debole dagli elettrodi e lo elabora tramite circuiti elettronici.
Il convertitore calcola:
* Velocità di flusso
* Portata istantanea
* Volume totale accumulato
L'output finale può essere visualizzato localmente o trasmesso tramite interfacce di comunicazione quali:
* 4–20 mA
* Modbus RS485
* CUORE
* Uscita del polso
* Protocolli di comunicazione digitale
Quali fattori influenzano la misurazione del flusso elettromagnetico?
Sebbene i flussimetri elettromagnetici siano molto affidabili, diverse condizioni sono importanti per una misurazione accurata.
1. Conduttività dei liquidi
Il liquido deve possedere una conduttività elettrica sufficiente a generare un segnale misurabile.
Requisiti tipici:
Conduttività ≥ 5 μS/cm
I liquidi adatti includono:
* Acqua
* Acque reflue
* Soluzioni chimiche
* Fango
* Polpa
Non adatto:
* Olio
* Carburante
* Benzina
* Altri liquidi non conduttivi
2. Il tubo deve essere completamente pieno
Il tubo graduato deve essere sempre riempito di liquido.
Se il tubo è parzialmente vuoto:
* Gli elettrodi potrebbero non entrare completamente a contatto con il liquido.
* Il segnale diventa instabile.
* La precisione della misurazione diminuisce.
Per questo motivo, evitate di installare misuratori di portata elettromagnetici:
* Nel punto più alto della condotta.
* Prima di uno scarico libero.
* In luoghi dove l'aria può accumularsi.
3. Messa a terra corretta
Poiché il segnale di misurazione è molto debole, la messa a terra è essenziale.
Una corretta messa a terra aiuta a:
* Eliminare le interferenze elettriche.
* Stabilizzare il punto zero.
* Migliorare l'affidabilità delle misurazioni.
Gli anelli di messa a terra potrebbero essere necessari per:
* Tubi di plastica.
* Tubi rivestiti in gomma.
* Condotte non conduttive.
Perché un flussometro elettromagnetico non presenta perdite di carico?
Uno dei principali vantaggi dei misuratori di portata elettromagnetici è l'assenza di parti in movimento o ostruzioni interne.
Il diametro interno del sensore è quasi uguale al diametro della tubazione, consentendo al liquido di passare liberamente.
I vantaggi includono:
* Nessuna ulteriore perdita di pressione.
* Adatto per tubi di grandi dimensioni.
* Richiede una manutenzione minima.
* Buone prestazioni con liquidi contenenti solidi in sospensione.
Ciò rende i flussimetri elettromagnetici particolarmente adatti per:
* Impianti di depurazione delle acque reflue.
* Sistemi di distribuzione dell'acqua.
* Applicazioni nel settore minerario.
* Industrie della carta e della cellulosa.
Un flussometro elettromagnetico è in grado di misurare il flusso inverso?
SÌ.
La maggior parte dei flussimetri elettromagnetici è in grado di misurare flussi bidirezionali.
A seconda della configurazione, il contatore può:
* Visualizza il flusso in avanti.
* Visualizza il flusso inverso.
* Calcolare il flusso totale nelle diverse direzioni.
Questa funzionalità è utile in applicazioni in cui la direzione del flusso può cambiare, come ad esempio:
* Sistemi di circolazione dell'acqua.
* Test della pompa.
* Condotte per processi industriali.
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Vantaggi dei misuratori di portata elettromagnetici
I misuratori di portata elettromagnetici offrono diversi vantaggi:
Alta precisione
Se installati correttamente, possono fornire misurazioni stabili e precise.
Nessuna parte mobile
Non ci sono giranti o componenti meccanici che possano usurarsi.
Adatto per liquidi sporchi
Possono misurare liquidi contenenti:
* Solidi sospesi
* Fibre
* Particelle di fango
Ampia gamma di applicazioni
Le applicazioni più comuni includono:
* Fornitura idrica comunale
* Trattamento delle acque reflue
* Processi chimici
* Cibo e bevande
* Attività mineraria
* Irrigazione
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Limitazioni dei misuratori di portata elettromagnetici
Nonostante i loro vantaggi, i misuratori di portata elettromagnetici presentano alcune limitazioni:
Impossibile misurare liquidi non conduttivi
I liquidi come l'olio e il carburante non generano segnali elettrici sufficienti.
Richiede un'installazione corretta
Un'installazione errata, una messa a terra inadeguata o la presenza di bolle d'aria possono compromettere la stabilità della misurazione.
Necessario mezzo conduttivo
Prima della selezione, è necessario verificare la conduttività del liquido.
Un flussometro elettromagnetico misura la portata utilizzando la legge di induzione elettromagnetica di Faraday. Quando un liquido conduttivo attraversa un campo magnetico, genera un segnale di tensione che viene rilevato dagli elettrodi. Il convertitore elabora questo segnale e calcola la velocità e la portata del flusso.
Grazie all'assenza di parti in movimento, alle ridotte esigenze di manutenzione e alle eccellenti prestazioni con liquidi conduttivi, il flussometro elettromagnetico è ampiamente utilizzato in applicazioni di trattamento delle acque, delle acque reflue, nell'industria chimica e nei processi industriali.
Per una misurazione affidabile, assicurarsi sempre che la conduttività del liquido sia sufficiente, che il tubo rimanga completamente pieno e che sia presente una messa a terra adeguata.
Data di pubblicazione: 27 luglio 2026