486 12 Misura e controllo nei processi chimici dove FA è la spinta archimedea, d il diametro e h l altezza del corpo dislocante, il peso specifico del liquido. Se il corpo dislocante è bagnato da due fasi liquide, si ha: FA = d2 d2 ( h1 1 + h2 2 ) = h1 1 + ( h h1 ) 2 4 4 Dove il pedice 1 si riferisce al liquido a maggiore densità e il 2 a quello a minore densità; inoltre si è posto h2 = h h1 per poter esprimere la spinta in funzione della sola altezza della fase pesante. Questa equazione dà la linea di calibrazione richiesta. Ricordando che la densità relativa equivale numericamente al peso specifico relativo e che il peso specifico dell acqua vale 9,81 103 N/m3, si ha: 1 = 1,05 9,81 103 N/m3 = 1,003 103 N/m3 2 = 0,850 9,81 103 N/m3 = 0,8339 103 N/m3 Ricordando che un pollice equivale a 2,54 cm, si ricava: d = 2 2,54 cm = 5,08 cm 0,0508 m h = 32 2,54 cm = 81,28 cm 0,8128 m Calcoliamo ora le spinte richieste. A inizio scala h1 = 0 e h2 = 0,8128 m, quindi si ha: FA = d2 h2 2 = 0,002027 m2 0,8128 m 0,8339 103 N/m3 = 0,0137 N 4 A fondo scala h1 = 0,8128 e h2 = 0 m, quindi si ha: FA = d2 h1 1 = 0,002027 m2 0,8128 m 1,003 103 N/m3 = 0,0170 N 4 Per posizioni intermedie, vista la dipendenza lineare della spinta dal livello, si avranno valori proporzionalmente scalati tra i due estremi. Sensori a pressione idrostatica 12a CAPITOLO_421-496.indd 486 I sensori a pressione idrostatica sono strumenti costituiti da sensori di pressione o di pressione differenziale, già descritti nel paragrafo 12.6.5, da cui si inferisce l altezza del liquido in base alla legge di Stevin (Cap. 5). Come si è visto nell Esempio 12.11, la misura dipende dal peso specifico e quindi dalla natura e dalla temperatura del liquido, parametri di cui si dovrà tenere conto per risalire al livello. Non è un metodo consigliabile quando la densità o la temperatura variano di frequente, così pure quando il liquido di processo non è pulito e può incrostare i sensori o i diaframmi di connessione al processo. Ha il vantaggio della facilità d installazione e della manutenzione, dato che i sensori sono collegati quasi sempre all esterno delle apparecchiature, spesso con l interposizione di una valvola d intercettazione. L installazione varia a seconda del processo. Per misure in apparecchiature a pressione ambiente si possono utilizzare sia sensori di pressione effettiva, sia sensori di pressione differenziali, quest ultimi con l attacco ad alta pressione dello strumento collegato al processo, mentre quello a bassa pressione si tiene in collegamento con l ambiente. In ogni caso il sensore si pone per quanto possibile nel punto di minimo livello che si vuole misurare (zero della scala), comunque non al disopra dell attacco al processo, in modo che la linea di collegamento resti sempre piena di liquido. Dato che il sensore rileva la pressione idrostatica a partire dal livello a cui è posto, se questo non corrisponde con l inizio della scala da misurare, bisogna tenere conto delle differenze di quota; se si 27/04/12 12.06
