MCA Strumentazione Industriale – Rappresentante VEMMTEC in Italia
Principio di funzionamento, precisione e viscosità, omologazione MID/PTB, confronto tra tecnologie, criteri di selezione e applicazioni industriali
Guida tecnica di riferimento
Il misuratore di portata a ingranaggi ovali — chiamato anche flussometro a ingranaggi ovali — è un misuratore volumetrico a dislocamento positivo: misura il volume di liquido fisicamente spostato, non una grandezza dedotta dalla velocità del flusso. Questo lo rende la tecnologia di riferimento mondiale per misurare con precisione liquidi viscosi e non conduttivi — oli, carburanti, additivi — dove il misuratore elettromagnetico non funziona e il Coriolis comporta un costo sproporzionato.
Questa pagina è la guida tecnica completa al principio, ai criteri di selezione e alle applicazioni. La gamma di riferimento è quella VEMMTEC, costruttore tedesco che dal 1961 produce strumentazione di misura per gas e liquidi, con omologazione PTB e conformità MID 2014/32/EU; MCA la rappresenta per l'Italia con selezione applicativa, messa in servizio e assistenza sul territorio nazionale.
Il misuratore a ingranaggi ovali appartiene alla famiglia dei misuratori volumetrici a dislocamento positivo (positive displacement). All'interno di una camera di misura calibrata ruotano due ingranaggi di forma ovale, ingranati tra loro e calettati a 90° l'uno rispetto all'altro. La spinta del liquido li mette in rotazione: a ogni giro, il volume intrappolato tra il profilo dell'ingranaggio e la parete della camera viene isolato dall'ingresso e trasferito all'uscita in quantità nota e costante.
La misura del volume totale si riduce quindi al conteggio delle rotazioni: ogni ciclo corrisponde a un numero fisso di volumi elementari. Il conteggio avviene tramite pick-up magnetico (uscita a impulsi NAMUR, PNP o NPN) o tramite registro meccanico per la lettura diretta. Poiché si misura un volume realmente spostato e non la velocità del fluido, la lettura è indipendente dal profilo di flusso: non sono richiesti tratti rettilinei di calma a monte o a valle, a differenza delle tecnologie inferenziali.
Il liquido entra nella camera e mette in rotazione i due ingranaggi ovali accoppiati. Tra profilo e parete si forma un volume isolato e ben definito.
La rotazione trasporta il volume intrappolato dall'ingresso all'uscita. Ogni rotazione completa trasferisce quattro volumi elementari identici.
Un pick-up magnetico o un registro meccanico conta le rotazioni: il numero di cicli moltiplicato per il volume elementare dà il volume totale.
Il segnale è disponibile come treno di impulsi proporzionale al volume (NAMUR/PNP/NPN) o come totalizzazione meccanica per la lettura locale.
La precisione tipica di un misuratore a ingranaggi ovali di qualità è ≤ ±0,3% della lettura, con ripetibilità ±0,025%. Il campo di misura standard è 1:10, estendibile fino a 1:12 in funzione di modello e viscosità. Un aspetto controintuitivo ma centrale: più il liquido è viscoso, più la misura tende a essere precisa.
La ragione è lo slip, ossia il trafilamento di liquido attraverso i giochi meccanici tra ingranaggi e camera senza essere conteggiato. Con liquidi a bassa viscosità (es. solventi leggeri) lo slip è maggiore e il campo di misura utile si riduce; con liquidi viscosi (oli, biodiesel) il trafilamento crolla e la precisione, oltre alla rangeability, migliora. Questo rende l'ingranaggio ovale complementare e non alternativo alle tecnologie pensate per fluidi acquosi.
Non esiste una tecnologia "migliore" in assoluto: esiste quella corretta per il fluido e l'obiettivo della misura. Il quadro di sintesi, da leggere insieme alla nostra guida al confronto tra misuratori di portata:
| Criterio | Ingranaggi ovali | Elettromagnetico | Ultrasuoni | Coriolis |
|---|---|---|---|---|
| Liquidi non conduttivi (oli, carburanti) | Ideale | Non utilizzabile | Possibile con limiti | Ottimo |
| Liquidi viscosi | Ideale, precisione crescente | Limitato | Critico | Buono |
| Basse portate | Molto buono | Limitato | Limitato | Buono |
| Misura massica diretta | No (volumetrica) | No | No | Sì |
| Liquidi sporchi / con particelle | Sconsigliato | Ottimo | Variabile | Buono |
| Perdita di carico | Presente | Trascurabile | Nulla | Media |
| Costo relativo | Medio | Medio | Medio | Alto |
In sintesi: per liquidi conduttivi e sporchi l'elettromagnetico è spesso imbattibile; per misure non invasive l'ultrasonico clamp-on; per la massa reale o precisioni estreme il Coriolis. Per misura volumetrica di liquidi viscosi o non conduttivi con buon rapporto prestazioni/costo — il caso di oli, carburanti, AdBlue e additivi — l'ingranaggio ovale è la risposta naturale.
Una guida tecnica onesta deve indicare anche i limiti. L'ingranaggio ovale non è la scelta corretta quando:
Per le applicazioni di custody transfer — travaso fiscale di carburanti, additivazione contabilizzata, rifornimento con valore commerciale — la misura deve essere metrologicamente approvata. La gamma a ingranaggi ovali VEMMTEC dispone di approvazione PTB ed è conforme alla direttiva MID 2014/32/EU per i sistemi metrologici, con test report OIML R117-2 disponibile e protezione ATEX 2014/34/EU nella versione con uscita NAMUR per zone classificate. È questo insieme di approvazioni a distinguere uno strumento utilizzabile in regime fiscale dal prodotto puramente industriale.
La selezione corretta parte dall'applicazione, non dal diametro della tubazione. Le informazioni che determinano la scelta:
Le aree applicative dove l'ingranaggio ovale VEMMTEC è la soluzione corretta. Ogni voce ha una pagina dedicata con i dettagli di selezione.
Misura precisa di AdBlue e soluzioni di urea per distributori, flotte, stoccaggi e officine, con materiali compatibili e omologazione disponibile.
Approfondisci: applicazione AdBlue/UREA · guida selezioneDosaggio e contabilizzazione di oli minerali e sintetici, dove l'elettromagnetico è escluso e il Coriolis sovradimensionato in costo.
Approfondisci: applicazione oli · come funzionaTravaso e contabilizzazione di benzina, gasolio e cherosene, con versioni ATEX e configurazioni MID per uso fiscale.
Approfondisci: applicazione carburanti · custody transferLiquidi a viscosità medio-alta dove l'ingranaggio ovale lavora nella sua condizione ottimale di precisione.
Approfondisci: applicazione biodieselMisura di dispersioni, vernici e resine, anche non newtoniane, con dentatura speciale dedicata.
Approfondisci: applicazione vernici e resineDosaggio accurato di additivi e prodotti chimici di processo, con ripetibilità adatta al controllo di ricetta.
Approfondisci: applicazione additiviMisura con valore commerciale: configurazioni MID/PTB per travaso fiscale di carburanti e additivi.
Approfondisci: applicazione custody transferContabilizzazione nelle operazioni di carico e scarico di automezzi cisterna, con portate elevate e omologazione.
Approfondisci: applicazione autobottiVEMMTEC declina la tecnologia a ingranaggi ovali in due famiglie complementari. Conoscerne la differenza è il primo passo per una selezione corretta: non sono versioni della stessa cosa, ma due risposte a esigenze diverse.
La serie più recente, focalizzata e con grado di protezione elevato. Uscita a impulsi (NAMUR/PNP/NPN), corpo in ghisa duttile, IP67, precisione ≤ ±0,3%. È la scelta tipica per misura di processo ed elettronica di conteggio in condizioni standard.
DN32–DN65 · IP67 · −40…+80 °C · fino a PN25La famiglia più versatile: camera di misura su cui si configurano indicatori, contatori, generatori di impulsi, preset di dosaggio e stampante. Materiali fino ad acciaio inox, temperatura liquido fino a +270 °C, registro meccanico senza alimentazione, uso mobile su autobotti.
DN15–DN100 · IP44 · fino a +270 °C · fino a PN40Portata massima indicativa per liquidi newtoniani con dentatura normale. I valori effettivi dipendono da viscosità e configurazione (dentatura normale o speciale); i campi di misura completi per fascia di viscosità sono nelle schede tecniche scaricabili.
| Serie | Modello | DN | Portata max indicativa | Attacchi | Pressione |
|---|---|---|---|---|---|
| Sistema modulare WG | WG25.2 | 25 | ~120 l/min | EN 1092-1, DIN, ANSI, JIS, GOST, G1"–G1½" | fino a PN40 |
| WG32 | 32 | ~120 l/min | EN 1092-1, DIN, ANSI, JIS, GOST, G1"–G1½" | fino a PN40 | |
| WG40 | 40 | ~250 l/min | EN 1092-1, DIN, ANSI, JIS, GOST, G1½"–G2" | fino a PN40 | |
| WG50 | 50 | ~400 l/min | EN 1092-1, DIN, ANSI, JIS, GOST, G2" | fino a PN25 | |
| WG65 | 65 | ~700 l/min | EN 1092-1, DIN, ANSI, JIS, GOST, G2½"–G3" | fino a PN25 | |
| WG80 | 80 | ~1200 l/min | EN 1092-1, DIN, ANSI, JIS, GOST, G3" | fino a PN16 | |
| COGEM WGP | WGP32 | 32 | ~140 l/min | Flangia DIN/ANSI o G1"–G1½" | PN10/16, ANSI 150 |
| WGP40 | 40 | ~250 l/min | Flangia DIN/ANSI/TW | PN10/16/25, ANSI 150 | |
| WGP50 | 50 | ~400 l/min | Flangia DIN EN 1092/ANSI/TW o G2" | PN10/16/25, ANSI 150 | |
| WGP65 | 65 | ~600 l/min | Flangia DIN EN 1092/ANSI/TW o G2" | PN10/16, ANSI 150 |
Per portate fino a ~60 l/min sono inoltre disponibili i modelli compatti più piccoli della serie modulare (WG15/20/25.1). Con dentatura speciale il sistema WG copre viscosità estese fino a 5000 mPa·s; portate, viscosità e fluidi non newtoniani fuori tabella sono disponibili su richiesta.
È un misuratore volumetrico a dislocamento positivo. Due ingranaggi di forma ovale ruotano in modo accoppiato in una camera di misura calibrata. A ogni rotazione, il volume intrappolato tra ingranaggi e parete della camera viene trasferito dall'ingresso all'uscita in quantità nota e costante. Contando le rotazioni, tramite pick-up magnetico o registro meccanico, si ottiene il volume totale transitato, indipendentemente dal profilo di velocità del flusso.
Perché misura un volume fisico realmente spostato, non una grandezza inferita dalla velocità. All'aumentare della viscosità le perdite interne (slip) tra ingranaggi e camera diminuiscono, quindi la precisione tende addirittura a migliorare. Per questo è la tecnologia di elezione per oli, grassi e prodotti viscosi, dove le tecnologie inferenziali perdono accuratezza alle basse portate.
Il misuratore elettromagnetico richiede un liquido elettricamente conduttivo: su oli, carburanti, solventi e molti additivi non funziona. L'ingranaggio ovale è indipendente dalla conducibilità e misura questi fluidi con alta precisione volumetrica. Se il liquido è acqua o un fluido conduttivo pulito, l'elettromagnetico resta spesso preferibile per assenza di parti in movimento; se il liquido è oleoso, viscoso o non conduttivo, la scelta corretta è l'ingranaggio ovale.
Il Coriolis offre misura massica diretta e precisione molto elevata, ma con costo iniziale, ingombro e peso sensibilmente superiori. L'ingranaggio ovale fornisce misura volumetrica accurata su liquidi viscosi e non conduttivi a una frazione del costo, con installazione compatta e senza tratti rettilinei. Si sceglie il Coriolis quando serve la massa reale o precisioni estreme su processi ad alto valore; si sceglie l'ingranaggio ovale per dosaggio, travaso e contabilizzazione volumetrica di oli, carburanti e additivi con ottimo rapporto prestazioni/costo.
Va evitato con liquidi che contengono particelle solide o abrasivi, che possono bloccare o usurare gli ingranaggi, e con fluidi in cui sia presente gas libero o aria, che introduce errore di misura. Non è indicato dove serve perdita di carico nulla o misura non invasiva. In questi casi sono più adatte altre tecnologie, ad esempio elettromagnetico per liquidi conduttivi sporchi o ultrasonico clamp-on per misure non invasive.
Sì. La gamma a ingranaggi ovali VEMMTEC dispone di approvazione PTB ed è conforme alla direttiva MID 2014/32/EU per i sistemi metrologici, con test report OIML R117-2 disponibile. È quindi utilizzabile sia per misure industriali e controllo di processo, sia in regime di trasferimento di custodia.
La precisione tipica è ≤ ±0,3% della lettura, con ripetibilità ±0,025% della lettura. La precisione migliora con l'aumentare della viscosità. Il campo di misura standard è 1:10, estendibile fino a 1:12 a seconda di modello e viscosità del liquido.
Carburanti come benzina, gasolio e cherosene, oli minerali e sintetici, oli lubrificanti e idraulici, biodiesel e oli vegetali, vernici e resine, AdBlue e urea, acidi e soluzioni alcaline, dispersioni, prodotti farmaceutici e acqua demineralizzata. La copertura di viscosità arriva oltre 350 mm²/s, con dentatura speciale per liquidi non newtoniani.
MCA rappresenta VEMMTEC per il mercato italiano. Forniamo misuratori di portata a ingranaggi ovali con selezione applicativa, configurazione MID/PTB e ATEX, messa in servizio e assistenza post-vendita in Lombardia, Veneto, Emilia-Romagna, Piemonte, Lazio e su tutto il territorio italiano.