I sensori per le misure

I sensori per le misure idrometriche

I principali sensori presenti nelle stazioni di misura del livello idrometrico sono i sensori radar, che misurano la distanza tra lo strumento e la superficie dell’acqua, senza entrare in contatto con essa. Il sensore è costituito da un sistema a microonde ad alta frequenza in grado di trasmettere in aria una serie di impulsi e di riceverne l’eco di risposta il cui ritardo dipende dalla distanza che separa il sensore dalla superficie da misurare.

Un’altra tipologia di sensore molto diffusa è quello a pressione, detto anche piezometro. Questo tipo di sensore individua il livello del corpo liquido nel quale è immerso misurando la sua pressione differenziale: alla pressione totale rilevata il sensore sottrae la pressione della colonna d’aria che pesa sul corpo liquido ottenendo la misura netta della pressione del fluido.

Su alcune stazioni sono installati anche idrometri a bolle, cosiddetti “bubbolatori”, che misurano il livello dell’acqua basandosi sulla pressione che serve per far fuoriuscire un gas dall’ugello immerso nell’acqua.

I sensori per la misura delle portate

La maggior parte dei rilievi vengono eseguiti in sezioni dotate di un idrometro o di un riferimento per la misurazione, come le aste idrometriche. Per la maggior parte delle misure si utilizza un sensore acustico ad effetto Doppler (Acoustic Doppler Current Profiler, ADCP) o un correntometro elettro-meccanico, il mulinello.

I dispositivi ADCP sono costituiti da sensori acustici ad effetto Doppler montati su appositi natanti. Il sensore emette a intervalli regolari un fascio di ultrasuoni e rileva il segnale riflesso dalle particelle solide in sospensione, la cui velocità, assunta uguale alla velocità della corrente in quel punto, viene calcolata sfruttando l’effetto Doppler. Lo strumento, spostato da una sponda all’altra trasversalmente alla direzione del flusso da ponte o con due operatori sulle sponde, misurando l’area della sezione e la velocità dell’acqua è in grado di rilevare la portata defluita. Attualmente Arpav ha 4 ADCP montati su trimarani a traino. Dal 2017 un altro strumento è stato montato su un’imbarcazione radiocomandata.

Le misure correntometriche con mulinello si basano sul prodotto tra il rilievo delle velocità (v) dell’acqua in una determinata sezione per la geometria della sezione (A) stessa, che consente appunto il calcolo della portata in transito (Q= v x A). Allo scopo viene utilizzato soprattutto il mulinello idrometrico per il quale la velocità di rotazione dell’elica è proporzionale alla velocità dell’acqua. Le misure possono essere fatte a guado o da ponte con opportune aste di prolunga.