Misuratore di flusso con allarme

Innumerevoli sono le applicazioni in cui è opportuno tenere sotto controllo il flusso di un liquido e attivare un allarme nel caso in cui la portata esca da livelli impostati.

In particolare questo progetto è nato dal bisogno di assicurare il corretto raffreddamento (ad acqua) del mio vecchio amplificatore per i 1296MHz.

Solo un decennio fa il compito sarebbe risultato “non banale” e avrebbe richiesto una spesa ingente in sensori e controllore. Per fortuna lo sviluppo di piattaforme programmabili open, quali ad esempio Arduino e l'ampia disponibilità di sensori di ogni tipo a basso costo destinati al mercato Makers, permettono oggi di sviluppare il progetto in semplicità, economia e divertendosi.

Funzioni desiderate

Prima di cominciare a definire il circuito ed i componenti, è opportuno come sempre descrivere gli obiettivi che si vogliono raggiungere. Nel nostro caso, l'elenco è il seguente:

• misurare la portata di liquido di raffreddamento

• attivare un allarme sonoro ed inibire il PTT se la portata è superiore o inferiore a due soglie definibili, mettendo così in sicurezza l'amplificatore

• riconoscere per quanto possibile situazioni di errore di lettura della portata dovute a disturbi (i.e. EMC)

Il circuito idraulico

Schematizzando molto, il mio circuito di raffreddamento è composto dai seguenti elementi:

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  Illustrazione 1: Esempio di schema idraulico del circuito di raffreddamento

  un serbatoio di liquido refrigerante

• una pompa di circolazione

• un sensore di portata

• condotta di mandata (fredda)

• dispositivo da raffreddare

• condotta di ritorno (calda)

Come ogni circuito idraulico anche questo ha una sua curva (portata/pressione) che ne descrive le perdite di carico in funzione della portata di fluido (concetto in qualche modo analogo a quello di resistenza in elettrotecnica). Anche la pompa di circolazione ha una sua curva di portata in funzione della prevalenza. L'incrocio di queste due curve ci dà il punto di lavoro del sistema, inteso come portata e pressione alla bocca d'uscita della pompa.