Sensore Di Volume - esiste?

[ELEL65]

Ciao a tutti.

Esistono dei sensori "volumetrici" (si chiamano così?) coi quali riesco a misurare il volume di un contenitore?

In pratica il segnale fornito da questo sensore dovrebbe essere direttamente o inversamente proporzionale al volume di questo contenitore.

Da tener presente che:

Il materiale che introduco in questo contenitore non è un liquido.

Non lo posso nè pesare nè contare nè toccare.

Il contenitore non è trasparente.

Devo per forza misurare il volume occupato.

Avete altre idee?

[Mario Maggi]

Laser e calcoli geometrici

Ciao

Mario

[Pietro Buttiglione]

un sensore ad ultrasuoni con uscita analogica + uno strumento 48x96 a micro, che preveda anche

la linearizzazione su piu' punti...

puo' gungere??

ciao

pit

[bit]

Devi misurare il volume occupato dall'intero contenitore, la sua capacità quando è vuoto, o la quantità di materiale contenuto?

Che forma hanno i contenitori?

Hanno sempre la stessa forma?

Hanno sempre lo stesso volume?

Devi fare una misura o devi solo controllare che siano di un certo volume preciso?

Come funziona l'applicazione?

[adross]

Ritengo che si debba misurare con un sensore adatto, il livello fisico del prodotto nel serbatoio, (contenitore) e poi nota la cubatura, (altezza, volume, quindi peso, noto il peso specifico) fisica del contenitore, calcolata in altezza escludendo dal calcolo il volume occupato da tutti gli oggetti interni, si moltiplica per la costante volumetrica si ottiene il volume misurato. Il rilevamento è teorico è può andare bene in dipendenza della precisione ricercata e di eventuali variazioni di volume del prodotto al variare della temperatura ambiente.

A proposito, il serbatoio è a pressione atmosferica oppure è ad una pressione superiore pressione. Circuito chiuso o a cielo libero.

Il sistema viene utilizzato dove non è possibile o conveniente pesare il contenitore.

Conclusione vale il discorso di Mario fatto salvo il tipo adatto di sensore dipendente dal prodotto.

Spero di essermi espresso bene.

saluti

[ELEL65]

Ciao e grazie del vostro interessamento.

Vi spiego un attimo l'applicazione.

Il contenitore © è collegato a un tubo in entrata e uno in uscita.

Si apre una saracinesca ed entra il prodotto (P) (tessuto sgualcito) spinto da una soffiante.

Chiudo la saracinesca.

Misuro la quantità di prodotto.

Apro la saracinesca di uscita e, a seconda della quantità, convoglio il prodotto dove mi pare.

La stessa quantità di prodotto può cambiare di peso in quanto a volte è secco, a volte è umido e a volte è completamente bagnato.

Quindi ho pensato di misurare P facendo la differenza del volume di C meno quello di P.

Ci può stare come ragionamento?

[bit]

Il contenitore è a tenuta stagna?

Se lo è puoi permetterti di metterlo in leggera pressione per qualche istante?

[matteodv]

Io ho visto una applicazione con sensori volumetrici E+H a RADAR....soltanto che costa un bel pò :ph34r:

ma il loro lavoro lo fanno alla perfezione quando sono parametrizzati come si deve.

[ELEL65]

ciao e grazie del vs interessamento

risp. bit il contenitore posso anche realizzarlo a tenuta stagna, lo posso pressurizzare....posso fare quello che voglio.

risp. matteodv puoi darmi qualche indicazione in più su questi sensori radar? sigla..marca..documentazione..ecc

[bit]

Allora ti suggerisco un buon sistema per misurare il volume libero del contenitore, con un sistema relativamente semplice e molto preciso.

E' necessario realizzare un sistema come raffigurato:

Il tuo contenitore è quello di sotto, dove ci sono l'ingresso e l'uscita per il tuo materiale.

Esso è a tenuta stagna (quando tutte le saracinesche sono chiuse) e può essere messo in comunicazione con un secondo contenitore ausiliario (quello sopra), sempre a tenuta stagna, attraverso un rubinetto (o una elettrovalvola) EV2.

A sua volta il contenitore ausiliario può essere caricato con aria compressa attraverso un rubinetto EV1.

Il volume del contenitore ausiliario è V1 e lo conosciamo.

Il manometro P1 ci indica la pressione relativa del contenitore ausiliario.

Il manometro P2 ci indica la pressione relativa del contenitore che contiene il materiale.

Il Volume V2 è lo spazio libero che resta nel contenitore dopo l'introduzione del materiale.

Indichiamo la pressione atmosferica con P. Essa non viene misurata, ma ciò vedremo che non serve.

La misura avverrà nelle seguenti fasi:

Si introduce il materiale nel contenitore. Nel frattempo si carica aria compressa nel contenitore ausiliario attraverso EV1 (EV2 sarà chiusa). Poi anche EV1 verrà chiusa.

Introdotto il materiale si chiude ermeticamente anche il contenitore principale e si misurano le due pressione P1 (dovuta all'aria compressa) e P2 (dovrebbe essere zero, il contenitore è stato chiuso alla pressione atmosferica).

Chiamiamo questo momento istante 1.

a questo punto siu apre EV2 e si mettono in comunicazione i due contenitori. L'aria compressa fluirà da V1 a V2. Alla fine entrambi i manometri segneranno la stessa pressione: chiamiamola P3 e misuriamola.

Chiamiamo questo momento istante 2.

A questo punto scarichiamo l'aria dal sistema (direttamente dall'uscita o da una terza valvola non raffigurata e scarichiamo il materiale.

Come è avvenuta la misura? Presto detto.

Teniamo sott'occhio l'equazione fondamentale dei gas:

P x V = n x R x T

Dove:

P: pressione assoluta

V: volume occupato dal gas

n: numero di moli che compongono il gas

R: costante, il valore dipende dal sistema di unità di misura utilizzato

T: temperatura assoluta del gas

Se la pressione dell'aria non è elevata possiamo ritenere costante la temperatura durante tutta l'operazione.

All'istante 1 entrambi i contenitori sono ermeticamente chiusi e isolati. Entrambi contengono aria ad una certa pressione.

La quantità totale di aria all'interno dei due contenitori nell'istante 1 sarà quindi:

n = n1 + n2 = ((P1+P) x V1 + (P2+P) x V2) / (R x T)

Abbiamo messo in comunicazione i due contenitori e parte dell'aria sarà passata dal contenitore 1 al contenitore 2.

La quantità di aria presente all'interno dei due contenitori nell'istante 2 sarà quindi:

n = n1 + n2 = ((P3+P) x V1 + (P3+P) x V2) / (R x T)

Ma l'aria, pur passando da un contenitore all'altro non può essere sfuggita. La sua quantità totale n sarà rimasta costante. Allora possiamo eguagliare le due espressioni (semplificando):

(P1+P) x V1 + (P2+P) x V2 = (P3+P) x V1 + (P3+P) x V2

da cui si ricava che:

V2 = V1 x (P3-P1) / (P2-P3)

Ricavato V2 (volume libero del contentitore) per ricavare il volume del materiale basta fare una differenza, visto che il volume del contenitore vuoto è conosciuto.

Che ne dite?

Modificato: 18 febbraio 2004 da bit

[Mario Maggi]

Caro bit,

sei uno scienziato! Complimenti!

Ciao

Mario

[Claudio Monti]

10+ (come dice una nota pubblicita' di polli)

Davvero ingegnoso!

[ELEL65]

Bella BIT

Soluzione molto, ma molto interessante.

Non mi resta che realizzare tutto il sistema ed effettuare tutte le prove del caso.

Grazie a tutti.

ELEL65

[bit]

Grazie....

La soluzione è semplice, bastava non incapponirsi per cercare un sensore bello e pronto. Inoltre credo che con il materiale in questione (pezzi di tessuto) misurare il loro volume sia impresa ardua, specialmente se vogliamo una certa precisione.

Il mio sistema non fa che misurare la quantità di aria rimasta nel contenitore, quindi anche quella presente nelle pieghe e nei pori del tessuto. Quel che resta è solo volume solido.

La precisione dipende solo dall'accuratezza della misurazione dei volumi (sarebbe bene tenere conto anche del volume delle tubazioni di raccordo) e delle pressioni. Poichè la misura delle pressioni si riconduce alla misura di pressioni relative, sono sufficienti piccoli salti di pressione (che agevola nella costruzione del tutto) e manometri dal fondo scala adatto.

L'unico inconveniente è la relativa lentezza della misura (perderai alcuni secondi per ogni misura) e la necessità di realizzare un piccolo automatismo che gestisca il tutto e faccia i conti.

Poi facci sapere se funziona bene!

Ciao!!

[rodeska]

Salve a tutti

sono nuovo, anzi nuovissimo...ho seguitoqlc discussione ma son stato giustamente zitto per manccanza di cose interessanti da dire. Direi che sono del settore, ma so molto poco...soprattutto a livello pratico.

Insultatemi pure ma l'intelligente soluzione delle pressioni di bit non è fin tropo precisa? in effetti non ho idea di cosa precisamente debba servire il tutto....pero' ammettiamo che uno debba misurare degli scarti di ovatta. L'avete presente tutti, no? la differenza di volume di materiale tra un pezzo piccolo e uno grande il doppio è molto ma molto piccola! Da cio che dico logicamente risulterebbe pari al volume occupato dal pezzo piu piccolo. Avete mai provato a comprimere un po' di ovatta? non occupa nulla.

Il metodo delle pressioni misura fin tropo bene uan quantità che è piccolissima.

Il mio obiettivo è dunque mettere all'erta su un possibile problema: occhio alla misurazione (sto parlando del problema di risoluzione), potrebbe essere necessaria una risoluzione improponibile.

Probabilmente si potrebbe ovviare al problema dimensionando opportunamente le due camere....pero' devo pensarci prima.

Scusate l'intromissione nella discussione

Rodeska

[bit]

La tua obiezione è giustissima. Il mio metodo infatti misura il volume vuoto della camera. E qua l'errore potrebbe essere sempre accettabile. Se si vuole trovar il volume del materiale introdotto va ovviamente fatta una differenza tra il volume della camera vuote e il volume residuo. Se il risultato è piccolo, gli errori saranno grandi, ma non vedo altri metodi per misurare il volume di un corpo poroso, di forma irregolare e non rigida e che potrebbe assumere pesi specifici diversissimi.

Potrà cambiare il metodo di misura del volume, ma la differenza finale farà sempre l'errore. Tutto dipende da che rapporto c'è tra il volume vuoto e quello occupato dal materiale.

Sta a ELEL65 fornirci qualche dato più preciso circa il volume della camera e il volume del materiale, per valutare l'influenza degli errori.

Ciao.