Con il lancio sul mercato del nuovo Beluga AV, Flowtronic compie un deciso passo avanti in termini di innovazione nell’ambito della misura di portata: si tratta di un flussimetro ad immersione per canale aperto e tubazioni a pelo libero che consente di affrontare con successo alcune delle criticità più comuni del settore. Vediamo nell’articolo le caratteristiche di questo strumento e i vantaggi che è in grado di offrire.
Design compatto, robustezza e adattabilità
ISOIL Industria è lieta di annunciare il lancio sul mercato del nuovo Beluga A/V di Flowtronic, un misuratore di portata acustico digitale ad immersione, progettato per l’utilizzo in canali aperti e condotte a pelo libero, ambienti che sono spesso complessi e soggetti a condizioni critiche.
Lo strumento è costituito da un’unità sensore, al cui interno sono presenti il trasduttore di velocità ad ultrasuoni e un sensore di livello piezoresistivo, e da un convertitore da parete per la gestione e visualizzazione dei segnali, oppure un qualsiasi dispositivo esterno in grado di alimentare e comunicare via Modbus con il sensore.
La struttura compatta e robusta di questo strumento, con un involucro a tenuta stagna IP68, contiene al suo interno i seguenti componenti: il trasduttore ultrasonico doppler per il rilevamento della velocità del flusso; un sensore di battente per la misura del livello; un sensore di temperatura; le schede per la gestione del segnale di ritorno, discriminando il rumore di fondo e/o falsi segnali; l’elettronica necessaria alla elaborazione del calcolo della portata istantanea con i diversi parametri di qualità connessi; una porta RS485 con protocollo Modbus per trasferire al dispositivo esterno i dati di misura con i valori della diagnostica, che hanno la funzione di validare in continuo ogni misura effettuata.
A differenza di dispositivi simili disponibili sul mercato, questo strumento integra tutta l’elettronica necessaria per l’elaborazione dei dati direttamente all’interno del sensore e non richiede alcun convertitore esterno per calcolare la portata, pertanto l’installazione è molto più semplice.
La comunicazione dei dati avviene tramite interfaccia RS485 con protocollo Modbus: ciò garantisce piena compatibilità con la maggior parte dei dispositivi di cui l’utente già dispone e immediatezza nella procedura di integrazione.
Una soluzione vincente in condizioni operative critiche
Il Beluga A/V è stato sviluppato con l’obiettivo di fornire uno strumento di monitoraggio affidabile e altamente flessibile, in grado di adattarsi efficacemente a diverse condizioni operative.
Elemento distintivo del Beluga A/V è il sensore di livello, che, pur essendo integrato, può essere facilmente sostituito in caso di guasto: ciò offre un significativo vantaggio in termini di riduzione dei costi di manutenzione e di sostituzione dei componenti, rispetto alla maggior parte dei misuratori tradizionali, dove il sensore è spesso inglobato in modo permanente nel corpo dello strumento, con conseguente necessità di sostituzione dell’intero dispositivo in caso di malfunzionamento.
Per ottimizzare la rilevazione di flussi minimi, la membrana di misura del sensore è stata collocata leggermente sopra il punto di supporto dello strumento sulla condotta e ciò consente di monitorare anche variazioni di flusso molto ridotte, pari a pochi millimetri.
Inoltre, il misuratore è stato progettato per garantire la continuità della misura anche in condizioni idrauliche estreme, come nel caso di portate molto basse. In questi scenari, in cui il livello dell’acqua non è sufficiente a immergere completamente il sensore, dispositivi convenzionali tendono a restituire valori nulli per mancanza di segnale di velocità. Il Beluga A/V, invece, è in grado di misurare la portata anche in queste circostanze: quando il livello dell’acqua è troppo basso per una rilevazione diretta della velocità – in genere sotto i 2 cm – è possibile attivare la funzione Smart Velocity e questa modalità intelligente consente al sensore di stimare velocità e portata con elevata attendibilità.
Il machine learning al cuore dell’innovazione
Il Beluga A/V è l’unico misuratore che sfrutta il machine learning per la ricostruzione automatica dei dati di misura, in particolare quando i flussi nelle fognature sono troppo lenti per essere rilevati direttamente dal sensore di velocità.
Analizzando i dati storici delle portate precedentemente rilevate, il machine learning è in grado di stimare la velocità del fluido in tempo reale, calcolando conseguentemente la portata e per ottimizzare questa funzione, è necessario addestrare il sistema AI sul sito specifico per qualche giorno per affinare i parametri operativi.
Qualora per qualche ragione non si ritesse possibile attivare la modalità “machine learning”, il Beluga AV presenta anche una scala di deflusso inserita nella programmazione iniziale, utile a ricavare idraulicamente il valore di scorrimento: questa funzione, che deve essere configurata dall’utente finale in base alle caratteristiche specifiche del canale, permette di ottenere misurazioni anche in assenza di una lettura diretta della velocità.
Prestazioni eccellenti e innumerevoli vantaggi
La velocità di avvio del Beluga A/V, con parametri di qualità accettabili è risultata in più casi pari a 0,04 m/s, ben al di sotto delle velocità minime generalmente rilevabili.
Un altro vantaggio riguarda i parametri di qualità, ovvero i valori che indicano la quantità e qualità del segnale di ritorno, la potenza del segnale emesso, e il numero di tentativi che sono stati fatti prima di considerare valido il dato all’interno del range preimpostato dal costruttore: essi sono trasmessi contestualmente ai tradizionali dati di velocità, livello e portata, per la verifica o l’analisi, anche a posteriori, della correttezza di misura.
Al di sotto di uno o più di questi range, comunque, il dato viene automaticamente scartato e la misura operata nuovamente, fino al raggiungimento della qualità minima richiesta e, in questo modo, non si acquisisce in maniera acritica il primo dato trasmesso dallo strumento, come è facile succeda in assenza di verifiche preventive.
È fondamentale evidenziare anche che i range dei singoli parametri possono essere modificati dall’operatore in base alle specifiche condizioni di flusso del sito, per meglio adattare lo strumento alle caratteristiche del punto di misura.
La misurazione simultanea della temperatura ambientale, cioè del mezzo in cui è immerso il misuratore, è un’altra funzionalità utile, poiché può fornire un’indicazione sulla possibile presenza di acque parassite miscelate con i reflui.
Alcuni esempi applicativi
La grande versatilità del Beluga A/V di Flowtronic lo rende adatto per l’impiego in una vasta gamma di applicazioni nel monitoraggio e nella gestione delle risorse idriche.
Nelle reti fognarie e nei canali aperti, può essere utilizzato per il monitoraggio continuo dei flussi fornendo, come abbiamo spiegato, dati precisi sulle portate anche in condizioni di flusso minimo o lento, spesso difficili da rilevare con tecnologie tradizionali.
Lo strumento è particolarmente utile anche negli studi di valutazione delle fognature, per determinare la capacità effettiva delle infrastrutture esistenti e analizzare la gestione delle acque piovane, così come per gli studi degli sfiori di fognatura combinata (CSO), per monitorare situazioni in cui la rete fognaria può essere sovraccaricata e rischia di rilasciare acque non trattate.
Nei contesti industriali offrono una soluzione valida per il monitoraggio degli effluenti di stabilimento e delle acque reflue di processo, operazioni necessarie per garantire e una gestione efficiente delle risorse idriche e il rispetto delle normative ambientali.
I nostri specialisti sono a vostra disposizione per fornirvi ulteriori approfondimenti su questo strumento e per aiutarvi ad implementarlo nella vostra specifica applicazione.