ITGE940008A1 - Dispositivo per la misurazione della velocita' di un flusso di fluido. - Google Patents

Abstract

Un dispositivo per la misurazione della velocità di un flusso di fluido, in particolare del tipo cosiddetto ad asporto termico, in cui un elemento scambiatore di calore (1) interagisce con il flusso di fluido, venendo misurato (4, 5) il flusso termico di scambio tra l'elemento scambiatore di calore (1) ed il fluido stesso, ed essendo detto flusso termico di scambio correlato alla velocità del flusso di fluido stesso. Secondo l'invenzione, l'elemento scambiatore di calore è costituito da una superficie scambiatrice (1), preferibilmente sostanzialmente piana e che è orientata od orientabile in direzione parallela al flusso di fluido in modo da venire lambita dallo stesso, essendo alla superficie scambiatrice (1) associati mezzi riscaldatori (3) della stessa ad una prestabilita temperatura, media diversa da quella del fluido, e mezzi di rilevamento (4) del gradiente di temperatura della detta superficie scambiatrice (1) almeno in una delle componenti direzionali del flusso di fluido parallele alla superficie scambiatrice (1) stessa.

Description

DESCRIZIONE dell'invenzione industriale dal titolo: "Dispositivo per la misurazione della velocità di un flusso di fluido"

TESTO DELLA DESCRIZIONE

L'invenzione ha per oggetto un dispositivo per la misurazione della velocità di un flusso di fluido, in particolare del tipo cosiddetto ad asporto termico, in cui un elemento scambiatore di calore interagisce con il flusso di fluido, venendo misurato il flusso termico di scambio tra l'elemento scambiatore di calore ed il fluido stesso, ed essendo detto flusso termico di scambio correlato alla velocità del flusso di fluido stesso.

L'invenzione ha lo scopo di realizzare un dispositivo del tipo di cui sopra, che presenti una costruzione poco costosa e facilmente fabbricabile, nonché miniaturizzabile e che consenta di evitare un elevato grado d'interferenza meccanica con il flusso di fluido.

L'invenzione consegue gli scopi di cui sopra con un dispositivo del tipo descritto all'inizio, in cui l'elemento scambiatore di calore è costituito da una superficie scambiatrice, preferibilmente sostanzialmente piana e che è orientata od orientabile in direzione parallela al flusso di fluido in modo da venire lambita dallo stesso, essendo alla superficie scambiatrice associati mezzi riscaldatori della stessa ad una prestabilita temperatura, media diversa da quella del fluido, e mezzi di rilevamento del gradiente di temperatura della detta superficie scambiatrice almeno in una delle componenti direzionali del flusso di fluido parallele alla superficie scambiatrice stessa.

Allo scopo di poter determinare, le velocità del flusso di fluido secondo ambedue le componenti direzionali dello stesso parallele alla superficie di scambio, e ricavare da esse il modulo della velocità e la direzione del flusso di fluido nel piano definito dalla superficie scambiatrice stessa è possibile prevedere più mezzi rilevatori de!, gradiente di temperatura lungo la stessa, secondo due o più assi paralleli alla detta superficie ed intersecantisi tra loro con angoli predeterminati.

Gli elementi rilevatori del gradiente di temperatura possono essere costituiti dia sensori/trasduttori termo-elettrici discreti fissati, preferibilmente sul lato opposto al flusso di fluido, a contatto termico con zone delimitate della superficie che sono disposte distanziate tra loro, simmetricamente rispetto alla zona mediana della stessa superficie, nella direzione lungo la quale si vuole rilevare il gradiente di temperatura.

I mezzi riscaldatori della superficie scambiatrice possono essere costituiti da elementi termoelettrici posti a contatto termico con zone delimitate del lato della stessa opposto al flusso di fluido, i quali elementi termoelettrici sono controllati da una centralina di comando.

Preferibilmente la superficie scambiatrice viene riscaldata in modo da presentare una prestabilita differenza di temperatura rispetto a quella del flusso di fluido, essendo previsti mezzi di rilevamento della temperatura media della detta superficie e mezzi di rilevamento della temperatura del flusso di fluido che sono collegati alla centralina di comando, la quale è provvista di mezzi elaboratori e di mezzi per l'impostazione della differenza di temperatura desiderata.

Ai mezzi elaboratori della centralina di comando sono collegati anche i mezzi rilevatori del gradiente di temperatura per il calcolo del gradiente di temperatura e da questo della velocità e/o direzione del flusso di fluido ad esso correlato.

Preferibilmente la disposizione dei mezzi rivelatori del gradiente di temperatura, nonché quella dei mezzi riscaldatori della superficie stessa è simmetrica relativamente al centro od all'asse centrale trasversale alla direzione di flusso della superficie scambiatrice. I mezzi rivelatori della temperatura media di riscaldamento della superficie sono disposti nella zona mediana o lungo l'asse centrale. Quando sono previsti mezzi rilevatori del gradiente di temperatura secondo più direzioni, sia la forma della piastrina che la suddetta disposizione dei mezzi rivelatori del gradiente di temperatura ed i mezzi riscaldatori sono simmetrici a rotazione rispetto all'asse centrale della superficie scambiatrice stessa.

Secondo una variante, la superficie scambiatrice può essere realizzata curva in modo concavo o convesso in almeno una direzione e può essere eventualmente anche chiusa su se stessa, oppure può costituire un segmento di un condotto per il flusso di fluido.

Il fluido sottoposto alla misurazione di velocità o di direzione può essere un liquido od un gas. In particolare, l'invenzione prevede l'impiego del dispositivo per la realizzazione di un anemometro, o simili .

L'invenzione ha per oggetto anche altre caratteristiche che perfezionano ulteriormente il dispositivo di cui sopra e che sono oggetto delle sottorivendicazioni .

Le particolari caratteristiche dell'invenzione ed i vantaggi che ne derivano risulteranno con maggiori dettagli dalla descrizione di alcune forme esecutive preferite, illustrate a titolo d'esempio non limitativo nei disegni allegati, nei quali:

La fig. 1 illustra una testa di misurazione del dispositivo secondo l'invenzione.

La fig- 2 illustra una vista sul lato posteriore della superficie scambiatrice portata dalla testa di misurazione secondo la fig. 1.

La fig. 3 illustra una vista parziale in prospettiva di un segmento di una superficie scambiatrice secondo una variante esecutiva, sulla quale gli elementi rilevatori della temperatura e quelli riscaldatori sono integrati secondo la tecnica di realizzazione dei circuiti integrati cosiddetti ibridi.

Con riferimento alle figg. 1 e 2, un dispositivo per la misurazione della velocità e della direzione di un flusso di fluido, comprende una superficie scambiatrice di calore che è costituita da una lamina o da una sottile piastrina 1, con una prestabilita conducibilità termica ed è sopportata orientata od orientabile sostanzialmente parallelalmente alla direzione del flusso di fluido, in modo tale da venire lambita dal detto flusso di fluido lungo una delle sue facce. Nella forma esecutiva illustrata, atta a determinare sia la velocità del flusso di fluido che le componenti direzionali del detto flusso di fluido nel piano definito dalla piastrina 1, questa presenta una forma in pianta simmetrica a rotazione. La faccia della piastrina 1 opposta al flusso di fluido è preferibilmente schermata dallo stesso e porta nella zona centrale della piastrina un sensore/trasduttore 2 per il rilevamento della temperatura media della piastrina che è a contatto termico con la stessa. In una zona radialmente più esterna, intorno al sensore/trasduttore 2 della temperatura media della piastrina 1 e ad una certa distanza da questo, a contatto termico con la stessa faccia della piastrina 1 sono previsti degli elementi termoelettrici di riscaldamento 3 che si estendono lungo una fascia anulare chiusa su se stessa e concentrica rispetto alla piastrina 1 stessa. Inoltre, sulla stessa faccia'della piastrina 1 in zone radialmente più esterne rispetto al centro della stessa, sono previsti degli ulteriori sensori/trasduttori 4 per il rilevamento della temperatura locale della piastrina 1, in particolare quattro sensori/trasduttori 4 che sono allineati a coppie secondo assi perpendicolari tra loro e sono associati a zone marginali della piastrina, distanziate simmetricamente rispetto al centro della stessa. Ciascuna coppia di sensori/trasduttori 4 costituisce un elemento di rilevamento del gradiente di temperatura della superficie scambiatrice in direzione dell'asse di allineamento dei sensori/traduttori 4 stessi. L'accoppiamento dei sensori/trasduttori 4 per il rilevamento del gradiente di temperatura viene realizzato a livello di una centralina di comando e di elaborazione 5 a cui detti trasduttori sono collegati 6, ed in cui sono previste, sia sotto forma di tabelle memorizzate che sotto forma di particolari algoritmi, le funzioni di elaborazione del gradiente dalle due opposte temperature locali rilevate da ciascuna coppia di sensori/trasduttori 4 e le funzioni di correlazione del gradiente con la particolare velocità del flusso di fluido. La centralina di elaborazione e di comando 5 può anche essere provvista di mezzi d'immissione o di scelta dei dati caratteristici dei diversi tipi di fluido assoggettati a misurazione e di mezzi di visualizzazione della velocità e delle componenti direzionali del flusso di fluido stesso elaborate. Alla centralina di comando e di elaborazione sono collegati 7, 8, 9 anche gli elementi termoelettrici di riscaldamento 3 ed il sensore/trasduttore 2 della temperatura media della piastrina 1, nonché un ulteriore sensore/trasduttore 10 della temperatura media del flusso di fluido, il quale è disposto ad una certa distanza dalla piastrina 1 stessa, in posizione tale da venire intercettato dal flusso di fluido. La centralina di elaborazione e di comando è provvista di un programma grazie al quale la piastrina 1 viene riscaldata ad una temperatura media diversa da quella del flusso di fluido, preferibilmente superiore e che presenta sempre un valore costante della differenza tra le dette due temperature medie. Allo scopo di determinare la direzione e la velocità od intensità del flusso è sufficiente misurare le temperature della piastrina nelle quattro posizioni disposte simmetricamente rispetto al centro in cui sono previsti i sensori/trasduttori 4. La differenza di temperatura tra due posizioni simmetriche, causata dalla cessione di calore al flusso di fluido che lambisce la piastrina 1, è legata mediante una funzione matematica monotona alla componente di velocità del flusso di fluido stesso, secondo la direzione definita dall'asse di congiunzione delle dette due posizioni. La funzione di correlazione risulta costante nel tempo e strettamente correlate, per tutti i trasduttori caratterizzati dalla stesse, soluzione realizzativa. La velocità del flusso di fluido viene determinata mediante funzioni trigonometriche dal modulo e dal segno delle componenti ortogonali secondo i due assi di allineamento delle due coppie di sensori/trasduttori 4.

La misurazione della temperatura media della piastrina 1 viene eseguita grazie al sensore/trasduttore 2 ad essa espressamente dedicato. E' possibile prevedere anche una pluralità di ulteriori sensori/trasduttori della temperatura media specificamente dedicati e distribuiti sulla superficie della pia strina 1 stessa.

In alternativa è possibile anche ommettere il od i sensori trasduttori 2 dedicati al rilevamento della temperatura media, utilizzando in combinazione i sensori/trasduttori 4 che costituiscono i rilevatori del gradiente di temperatura.

Tuttavia, l'utilizzo del o dei sensori/trasduttori 2 dedicato/i al rilevamento della temperatura media presenta il vantaggio di rendere minimo il ritardo di misura dovuto al tempo necessario alla propagazione del calore lungo la superficie della piastrina. Un consistente ritardo di misurazione risulterebbe critico per la stabilità del sistema di controllo della temperatura della piastrina 1.

Secondo una ulteriore variante, il sensore di temperatura media 2 può essere costituito da un trasduttore termosensibile continuo che si estende lungo la superficie scambiatrice, con un percorso a spiraite od a linea continua chiusa su se stessa, preferibilmente concentrica nella zona della piastrina 1 tra i sensori/traduttori 4 del gradiente di temperatura e gli o l'elemento riscaldatore 3.

La piastrina 1, può essere formata da un materiale qualsivoglia, preferibilmente da materiale dotato di buone qualità di resistenza agli agenti ambientali ed alle caratteristiche d'aggressività chimica del fluido in misurazione e deve presentare un valore di conducibilità termica medio. Le dimensioni della piastrina, in particolare lo spessore della stessa devono essere scelte in funzione delle caratteristiche specifiche di conducibilità termica del materiale utilizzato, in modo da massimizzare il gradiente di temperatura superficiale della piastrina stessa causato dal flusso di fluido con essa interagente.

Quali materiali per la piastrina 1 sono risultati particolarmente vantaggiosi i materiali ceramici, in particolare la cosiddetta allumina (AL2O3) o materiali similari, oppure anche acciai inossidabili ed altri materiali con coefficenti di conducibilità termica compresi tra 10 e 90 W/m°C.

Oltre che dalle caratteristiche di conducibilità termica e dalle tipologie del materiale, lo spessore della piastrina viene influenzato anche dalle dimensioni della stessa. Utilizzando ad esempio una piastrina di allumina di forma circolare con un diametro d a 15 a 25 mm, lo spessore della piastrina 1 deve essere compreso preferibilmente tra 0.2 e 1.0 mm, in particolare tra 0.2 e 0.3 mm.

Per la piastrina 1 è possibile utilizzare anche i substrati tipici per la realizzazione di circuiti ibridi con spessori dell'ordine di 10 mils (millesimi di pollice).

Utilizzando dei materiali con maggiore conducibilità termica ed a parità delle altre dimensioni è necessario ridurre lo spessore, o viceversa, mantenendo costante lo spessore, aumentare le dimensioni in lunghezza, larghezza o diametro, a seconda della conformazione geometrica.

Quali sensori/trasduttori 2, 4 per il rilevamento della temperatura, sia di quella locale che di quella media della piastrina 1, è possibile impiegare dei componenti elettronici discreti e preconfezionati, ovvero acquistabili in commercio, come ad esempio termoresistenze al platino, al nichel, al molibdeno, o simili, nonché termistori o termocoppie, od eventualmente combinazioni di questi componenti.

Gli stessi sono vantaggiosamente reperibili in versioni miniaturizzate su substrati ceramici che ne facilitano il fissaggio a contatto termico alla piastrina 1, in particolare mediante adesivi termoconduttivi di tipo reperibile in commercio.

Gli elementi riscaldatori 3 possono essere costituiti da resistori per montaggio superficiale, in particolare da almeno uno o più resistori di questo tipo collegati in serie, in parallelo o serie/parallelo, in modo da ottenere una potenza dell'ordine da 2 a 8 Watt. Anche questi possono venire fissati alla piastrina 1 per mezzo di un adesivo termoconduttivo.

Secondo la variante esecutiva della fig. 3, l'insieme della piastrina 1 e dei sensori/trasduttori 2, 4, nonché degli elementi riscaldatori 3, può venire realizzato analogamente alla tecnica di costruzione dei cosiddetti circuiti integrati ibridi, con la nota tecnica cosiddetta del film spesso o del film sottile.

Grazie a questa tecnica d'integrazione, è possibile quindi realizzare un sensore integrato, ibrido per la misurazione della velocità e della direzione in due dimensioni di un flusso di fluido.

In questo caso, i sensori/trasduttori 2, 4 e gli elementi riscaldanti 3 sono costituiti da un film di adatto materiale 11 che è applicato tra piste conduttrici 12 a cui si raccordano i cavi di collegamento con la centralina.

In particolare i sensori/trasduttori 2, 4 per la misurazione di temperatura possono essere costituiti da un film sottile di materiale resistivo, oppure da elementi a semiconduttori sia discreti che integrati sul cicuito ibrido.

Gli elementi riscaldatori sono costituiti da films spessi di adatto materiale come cermet o materiali organico-metallici.

Le piste conduttrici sono costituite da strati di metalli preferibilmente nobili, mentre il substrato può essere costituito da diversi materiali come ad esempio la stessa allumina, od altri.

Le tecniche di fabbricazione sono quelle usualmente utilizzate per i circuiti ibridi come ad esempio le tecniche serigrafiche, l'applicazione mediante spruzzamento catodico sotto vuoto, cosiddetto sputtering, l'utilizzo di inchiostri, ed altre.

In alternativa, il substrato può essere costituito anche da una piastrina 1 metallica rivestita con un sottile strato ceramico sul lato d'applicazione dei componenti elettrici.

La costruzione sotto forma di circuito ibrido integrato consente la disposizione, in particolare dei sensori/trasduttori 2, 4 della temperatura sul lato della piastrina 1 lambito dal flusso di fluido. In questo caso, i sensori/trasduttori 2, 4 sono protetti da uno strato sottile, da 10 a 30 um, di materiale ceramico. Questo accorgimento consente di aumentare la sensibilità di misurazione del gradiente di temperatura.

In una variante esecutiva, quando non è richiesto un rilevamento della direzione del flusso di fluido, ma solo della componente di velocità in una prestabilita direzione, la piastrina 1 può presentare uns forma allungata perpendicolarmente alla direzione del flusso stesso, mentre i sensori/trasduttori 2, 4 di temperatura e gli elementi riscaldatori 3 si estendono sostanzialmente per l'intera lunghezza della piastrina 1 stessa. La loro distribuzione resta analoga a quella dell'esempio precedente, con il sensore/trasduttore 2 della temperatura media della piastrina, in corrispondenza dell'asse mediano longitudinale, gli elementi riscaldatori 3 disposti simmetricamente su ambedue i lati del sensore/trasduttore 2 di temperatura media e paralleli allo stesso, nonché in posizione intermedia tra detto sensore/trasduttore 2 di temperatura media ed il corrispondente sensore/trasduttore 4 per la misurazione del gradiente di temperatura. Anch'esso si estende in senso longitudinale della piastrina, ciascuno nella zona del bordo periferico longitudinale della stessa. In questa variante esecutiva, grazie alle ridotte dimensioni in senso trasversale al flusso di fluido è possibile ommettere il sensore/trasduttore 2 della temperatura media, utilizzando i sensori/trasduttori 4 per il gradiente di temperatura anche per il rilevamento della temperatura media della piastrina 1. Pertanto sulla piastrina 1 saranno previsti solamente un elemento ricaldatore longitudinale centrale e due sensori/trasduttori paralleli all'elemento riscaldatore disposti simmetricamente rispetto a questo nelle zone marginali della piastrina.

Quando si desidera eseguire misurazioni di velocità e di direzione secondo le tre componenti dello spazio tridimensionale, è possibile prevedere una combinazione di una piastrina 1 per una misurazione della velocità e della direzione secondo due componenti nel piano definito dalla piastrina stessa e di una ulteriore seconda piastrina del tipo analogo a quella precedente oppure del tipo per il rilevamento della velocità secondo una sola direzione, disposta orientata con un angolo predeterminato, preferibilmente in un piano ortogonale al piano secondo cui è orientata la prima piastrina.

Il dispositivo per la misurazione della velocità e/o della direzione di un flusso di fluido può venire utilizzato in diverse applicazioni, per la misurazione di flussi sia gassosi che liquidi.

A seconda del tipo d'applicazione è possibile prevedere diverse forme costruttive sia della piastrina che del sopporto per la stessa.

Un particolare tipo di sopporto, in special modo adatto per la costruzione anche di un anemometro, è costituito da un elemento partitore di flusso, che presenta una forma fluidodinamica, ovvero aerodinamica atta a separare dal flusso di fluido un flusso parziale che lambisce la superficie della piastrina 1, evitando in ampissima misura la formazione turbolenze .

Di preferenza, l'elemento di supporto delle piastrina 1 è costituito vantaggiosamente da materiale a basso coefficente dì conducibilità termica, mentre il fissaggio della piastrina ha luogo preferibilmente mediante adesivo anch'esso a bassa conducibilità termica, come ad esempio gli adesivi siliconici, o simili.

Con riferimento alla fig. 1, il corpo di sopporte 15 è provvisto di uno stelo tubolare 115, che puc presentare preferibilmente una sezione di forme, simmetrica a rotazione intorno ad un asse centrale ec attraverso il quale vengono fatti passare in mode protetto contro l’esterno e contro il flusso di fluido i cavi 6, 7, 8 di collegamento alla centraline, di elaborazione e di comando 5. L'estremità di sopporto della piastrina 1 presenta un allargamento a guisa di flangia 215 che si raccorda in modo svasate allo stelo tubolare 115 ed il cui bordo perifericc 315 è realizzato arrotondato o conico, in modo da formare una superficie in curvata od uno spigolo atti a fendere il flusso di fluido, separandone con ur minimo di turbolenza e quindi di perdita di velocità o di deviazione un flusso parziale che lambisce la.

piastrina 1. La piastrina 1 è fissata in corrispondenza dell'apertura centrale della flangia 215 comunicante con lo stelo tubolare 115 ed appoggia sul bordo radiale interno della flangia 215 stessa in corrispondenza del quale è prevista una rientranza assiale periferica a gradino di profondità corrispondente allo spessore della piastrina 1 stessa, in modo tale per cui essa si estende perfettamente a filo con il lato di testa libero della flangia 215.

Il corpo di sopporto 15 è montato in una struttura 16 illustrata tratteggiata e può essere associato ad un alettone di convogliamento 116 disposte ad una certa distanza dalla piastrina 1 e parallelo alla stessa oppure può essere interposto tra du alettoni paralleli. Inoltre, tutta la struttura c solamente il corpo di sopporto 15 della piastrina 1 possono essere sopportati orientabili corrispondentemente alla direzione di flusso, sia per effetto dello stesso, sia mediante attuatori di posizionamento.

Secondo una ulteriore variante esecutiva, il. dispositivo di misurazione può venire utilizzato anche per la misurazione della velocità di flussi di. fluido guidati in condotti, o simili, venendo 'la piastrina applicata in corrispondenza di una parete interna del condotto, o costituendo la stessa una parte della parete interna del condotto. In queste caso la piastrina 1 può presentare anche una forme incurvata in modo concavo o convesso, secondo un asse qualsivoglia oppure secondo un asse parallele all'asse di congiungimento di due associati sensori/trasduttori 4 per la misurazione del gradiente di temperatura nella corrispondente direzione. Inoltre la piastrina 1 può presentare un'estensione tale, per cui i due bordi opposti paralleli all'asse d'incurvatura vengono a contatto tra loro, conferendo alla stessa una sezione trasversale anulare chiusa, o sostanzialmente chiusa.

Naturalmente, l'invenzione non è limitata alle forme esecutive testé descritte ed illustrate ma può essere ampiamente variata e modificata, soprattutto costruttivamente, senza abbandonare il principio informatore sopra esposto ed a seguito rivendicato.

Claims (32)

1. RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo per la misurazione della velocità di un flusso di fluido, in particolare del tipo cosiddetto ad asporto termico, in cui un elemento scambiatore di calore (1) interagisce con il flusso di fluido, venendo misurato (4, 5) il flusso termico di scambio tra l'elemento scambiatore di calore (1) ed il fluido stesso, ed essendo detto flusso termico di scambio correlato alla velocità del flusso di fluido stesso, caratterizzato dal fatto che l'elemento scambiatore di calore è costituito da una superficie scambiatrice (1), preferibilmente sostanzialmente piana e che è orientata od orientabile in direzionò parallela al flusso di fluido, in modo da venire lambita dallo stesso, essendo alla superficie scambiatrice (1) associati mezzi riscaldatori (3) della stessa ad una prestabilita temperatura media, diversa da quella del fluido, e mezzi di rilevamento (4) del gradiente di temperatura della detta superficie scambiatrice (1) almeno in una delle componenti direzionali del flusso di fluido paralelle alla superficie scambiatrice (1) stessa.
2. 2. Dispositivo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che per la determinazione di ambedue le componenti di velocità, secondo le due componenti direzionali del flusso di fluido parallele alla superficie scambiatrice (1), sono previsti più mezzi rilevatori (4) del gradiente di temperatura lungo la superficie scambiatrice (l) stessa, secondo due o più assi paralleli alla detta superficie ed intersecantisi tra loro con angoli predeterminati, preferibilmente ortogonali.
3. 3. Dispositivo secondo le rivendicazioni 1 o 2, caratterizzato dal fatto che è prevista una centralina di elaborazione e comando (5) a cui sono collegati i mezzi riscaldatori (3) ed i mezzi di rilevamento (4) del gradiente di temperatura secondo le componenti direzionali previste, per l'elaborazione del modulo della velocità del flusso di fluido e della direzione del flusso di fluido nel piano definito dalla superficie scambiatrice (1) dai diversi gradienti di temperatura rilevati.
4. 4. Dispositivo secondo una o più delle precedenti rivendicazioni , caratterizzato dal fatto che la superficie scambiatrice (1) viene riscaldata in modo da presentare una prestabilita costante differenza di temperatura media rispetto a quella del flusso di fluido, essendo previsti mezzi di rilevamento della temperatura media (2, 4) della detta superficie scambiatrice (1) e mezzi di rilevamento (10) della temperatura del flusso di fluido che sono collegati alla centralina di elaborazione e di comando (5), la quale è provvista di mezzi per l'impostazione della differenza di tempreatura desiderata.
5. 5. Dispositvo secondo la rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che i mezzi rivelatori (2, 4) della temperatura media della superficie scambiatrice (1) possono essere costituiti dagli stessi mezzi di rilevamento (4) del gradiente di temperatura, o da uno o più ulteriori mezzi (2) di rilevamento, appositamente dedicati alla misurazione della temperatura media, oppure da combinazione degli stessi.
6. 6. Dispositivo secondò una o più delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto che la superficie scambiatrice è costituita da una lamina o da una sottile piastrina (1), con qualità di resistenza agli agenti ambientali ed alle caratteristiche d'aggressività chimica del flusso di fluido in misurazione e con valori medi di conducibilità termica.
7. 7. Dispositivo secondo la rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto che la piastrina è dimensionata in modo tale da massimizzare il gradiente superficiale di temperatura.
8. 8. Dispositivo secondo le rivendicazioni 6 o 7, caratterizzato dal fatto che la piastrina (1) è costituita di materiali con conducibilità termica compresa preferibilmente tra 10 e 90 W/m°C.
9. 9. Dispositivo secondo una o più delle precedenti rivendicazioni 6 a 8, caratterizzato dal fatto che la piastrina (1) è costituita di materiale ceramico, preferibilmente di allumina (Al 0 ), oppure di materiale metallico, come acciai inossidabili, o simili.
10. 10. Dispositivo secondo una o più delle precedenti rivendicazioni 6 a 9, caratterizzato dal fatto che la piastrina presenta una forma circolare con un diametro di circa 15 a 25 mm ed uno spessore compreso tra 0.2 e 1 mm, preferibilmente tra 0.2 e 0.3 mm.
11. 11. Dispositivo secondo una o più delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto che gli elementi rilevatori del gradiente di temperatura possono essere costituiti da sensori/trasduttori termo-elettrici discreti (4) che sono fissati, preferibilmente sul lato opposto al flusso di fluido, a contatto termico con zone delimitate della piastrina (1) che sono disposte distanziate tra loro, simmetricamente rispetto alla zona mediana della stessa, nella direzione lungo la quale si vuole rilevare il gradiente di temperatura.
12. 12. Dispositivo secondo una o più delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto che i mezzi riscaldatori (3) della piastrina (l) possono essere costituiti da elementi termoelettrici discreti o continui posti a contatto termico con zone delimitate o con un percorso di distrinuzione omogenea sul lato della piastrina (1) stessa opposto al flusso di fluido, i quali elementi termoelettrici (3) sono controllati da una centralina di comando (5).
13. 13. Dispositivo secondo una o più delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto che i mezzi rivelatori (2) della temperatura media di riscaldamento della piastrina (1) sono disposti nella zona mediana o lungo l'asse centrale della stessa e sono costituiti anch'essi da sensori /trasduttori termo-elettrici di temperatura.
14. 14. Dispositivo secondo una o più delle rivendicazioni 1 a 10, caratterizzato dal fatto che gli elementi rilevatori della temperatura media possono essere costituiti da un sensore/trasduttore termo-elettrico continuo che si estende lungo la superficie scambiatrice con un percorso a spirale od a linea chiusa su se stessa, preferibilmente concentrica, nella zona interposta tra gli elementi riscaldatori (3) ed i sensori/trasduttori (4) del gradiente di temperatura.
15. 15. Dispositivo secondo una o più delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatte che per il rilevamento della velocità del flusso di fluido in una sola componente direzionale, la piastrina (1) presenta una forma oblunga, con il suo asse longitudinale perpendicolare alla detta componente direzionale, mentre il sensore/trasduttore (2) della temperatura media è disposto in coincidenza dell'asse longitudinale mediano della piastrina (1) e presenta un'estensione allungata per quasi l'intere, estensione della piastrina (1) stessa, essendo i mezzi rilevatori (4) del gradiente di temperatura lungo la detta componente direzionale costituiti da due sensori/trasduttori (4) che sono anch'essi di forma allungata e sono disposti parallelamente al sensore/traduttore (2) di temperatura media € simmetricamente rispetto allo stesso, ciascuno in corrispondenza della zona periferica longitudinali della piastrina (l), ed essendo i mezzi riscaldatori (3) costituiti da due elementi termoelettrici (3) allungati ed interposti parallelamente agli stessi tra rispettivamente un sensore/trasduttore (4] periferico ed il sensore/trasduttore (2) mediano di. rilevamento della temperatura media.
16. 16. Dispositivo secondo la rivendicazione 15, caratterizzato dal fatto che presenta solamente elemento riscaldatore (3) centrale allungato in senso longitudinale della piastrina (l) e due sensori/trasduttori termoelettrici anch'essi allungati disposti paralleli tra loro e rispetto all'elemento riscaldatore, nonché simmetricamente rispetto a questo, i quali sensori/trasduttori vengono utilizzati per il rilevamento del gradiente di temperatura in direzione trasversale agli stessi e per la determinazione della temperatura media della piastrina.
17. 17. Dispositivo secondo una o più delle rivendicazioni 1 a 14, caratterizzato dal fatto che la piastrina (l) presenta una forma in pianta simme-i trica a rotazione, èssendo in corrispondenza dell'asse di simmetria previsti un sensore/trasduttore (2) di temperatura media ed essendo ad una certa distanza intorno allo stesso previsti un elemento termoelettrico riscaldatore (3) anulare continuo od una pluralità di elementi termoelettrici riscaldatori (3) disposti a guisa di corona e collegati in serie od in parallelo oppure in serie/parallelo tra loro, mentre nella zona periferica della piastrina (1) sonq previste due coppie di sensori/trasduttori (4) ciascuna per il rilevamento del gradiente di temperatura secondo una componente direzionale del flusso di fluido parallela alla piastrina (1), essendo i senso ri/trasduttori (4) di ciascuna coppia disposti allineati simmetricamente rispetto all'asse di simmetria e secondo direzioni ortogonali tra loro.
18. 18. Dispositivo secondo una o più delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto che i sensori/trasduttori (2, 4) per il rilevamento della temperatura media e del gradiente di temperatura e gli elementi termoelettrici riscaldatori (3) sono costituiti da componenti elettronici attivi o passivi preconfezionati, preferibilmente provvisti di substrati di confezionamento ceramico che sono fissati alla piastrina (l) mediante incollatura con adesivi termoconduttivi.
19. 19. Dispositivo secondo una o più delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto che la piastrina (1) con i sensori/trasduttori (2, 4) e gli elementi termoelettrici riscaldatori (3) sono realizzati a guisa di cosiddetto circuito integrato ibrido, essendo la piastrina (1) stessa costituita di materiale ceramico con uno spessore dell'ordine di 10 millesimi di pollice oppure di materiale metallico rivestito da uno strato di detto materiale ceramico.
20. 20. Dispositivo secondo la rivendicazione 19, caratterizzato dal fatto che almeno i sensori/trasduttori (4) per il rilevamento del gradiente di temperatura sono integrati direttamente sulla facci J della piastrina (1) lambita dal flusso di fluido, essendo coperti verso il fluido da uno strato protettivo di materiale isolante, in particolare ceramico e preferibilmente con uno spessore da 10 a 30 um.
21. 21. Dispositivo secondo una o più delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto che è previsto un corpo di sopporto (15) della piastrina (1) che è costituito di materiale a bassa conducibilità termica e sul quale la piastrina (1) stessa è fissata per mezzo di ponti termoisolanti.
22. 22. Dispositivo secondo la rivendicazione 21, caratterizzato dal fatto che il corpo di sopporto (1) è costituito da un partitore di flusso, con una forma fluidodinamica, che separa un flusso parziale di fluido atto a lambire la piastrina (1) stessa e che presenta una superficie periferica di coronamento della piastrina (1) stessa perfettamente allineata con la superficie della piastrina (1).
23. 23. Dispositivo secondo le rivendicazioni 21 o 22, caratterizzato dal fatto che il corpo di sopporto (15) presenta mezzi di schermatura (115) della faccia della piastrina (1) non lambita dal flusso di fluido e dei sensori/trasduttori (2, 4) nonché degli elementi termoelettrici riscaldatori (3) e dei loro cavi di collegamento (6, 7, 8) alla centralina (5) relativamente al flusso di fluido stesso.
24. 24. Dispositivo secondo una o più delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto che il corpo di sopporto (15) è montato in modo stazionario in una struttura di sopporto (16) stazionaria oppure orientabile relativamente al flusso di fluido per azione dello stesso o di mezzi attuatori, oppure il corpo di sopporto (15) è montato esso stesso orientabile relativamente alla struttura di sopporto (16) per azione del flusso di fluido stesso o per mezzo di attuatori.
25. 25. Dispositivo secondo una o più delle rivendicazioni 21 a 24, caratterizzato dal fatto che la struttura di sopporto (16) presenta almeno un alettone (116) di convogliamento del flusso di fluido parziale che lambisce la piastrina (1) che è parallelo e distanziato dalla stessa, oppure due alettoni di convogliamento tra loro paralleli, tra cui è interposta parallelamente agli stessi la piastrina (1).
26. 26. Dispositivo secondo una o più delle precedenti rivendicazioni 21 a 25, caratterizzato dal fatto che il corpo di sopporto (15) presenta uno stelo tubolare (115) a cui si raccorda in modo svasato una flangia (215) porta-piastrina, il cui bordo periferico è realizzato arrotondato o svasato conicamente ed allargantesi verso il lato di testa libero, in modo da formare una superficie od uno spigolo partitore di flusso e sul quale lato di testa libero è fissata in corrispondenza dell'apertura centrale comunicante con lo stelo tubolare (115) ed in modo da risultare allineata a filo con il lato di testa libero della flangia (215) stessa, la piastrina (l), preferibilmente mediante incollatura con adesivo a basso coefficiente di trasmissione termica, in particolare con adesivo siliconico.
27. 27. Dispositivo secondo una o più delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto che può essere provvisto di almeno due piastrine (1) disposte in modo fisso tra loro secondo piani ortogonali tra loro, almeno una delle quali è provvista di rilevatori del gradiente di temperatura (4) secondo le due componenti direzionali del flusso di fluido parallele alla stessa.
28. 28. Dispositivo secondo una o più delle precedenti rivendicazioni 1 a 27, caratterizzato dal fatto che può essere integrato in un condotto tubolare di convolgiamento del flusso di fluido.
29. 29. Dispositivo secondo una o più delle rivendicazioni 1 a 28, caratterizzato dal fatto che la piastrina (1) può costituire una parte di parete di un condotto tubolare di convogliamento del flusso di fluido.
30. 30. Dispositivo secondo una o più delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto che la superficie scambiatrice (1) può essere realizzata arcuata in modo concavo o convesso in almeno una direzione e può essere eventualmente anche chiusa su se stessa, oppure costituire un segmento di un condotto per il flusso di fluido.
31. 31. Anemometro per la misurazione di almeno una componente direzionale del vento, caratterizzato dal fatto che comprende una superficie scambiatrice (l) secondo una o più delle rivendicazioni 1 a 20, ed un corpo di sopporto secondo una o più delle rivendicazioni 21 a 30.
32. 32. Dispositivo per la misurazione della velocità di un flusso di fluido, in tutto od in parte come descritto, illustrato e per gli scopi su esposti.