Innanzitutto approfondiamo la definizione di portata, ossia è la grandezza (Q) che esprime il volume di un fluido (V) che attraversa la sezione di un condotto nell'unità di tempo (t).

Cioè Q = V/t

Nel sistema internazionale la portata si esprime in metri cubi al secondo. Ricordando che il volume si può ricavare, conoscendo sezione (A) del condotto e lo spostamento del fluido lungo il condotto (d), tramite questa formula: V= A•d

Inoltre, se il fluido si muove a velocità costante (v) lo spostamento è esprimibile come il prodotto tra velocità e tempo, quindi si ricava:

Q= A•v•t/t

dove la t si elimina e otteniamo che la portata deriva dal prodotto tra sezione del tubo e velocità di scorrimento lungo il condotto del fluido. In questo caso si parla di volume del fluido che attraversa il condotto per cui si parla di portata volumetrica o volumica, nel caso in cui si prende in considerazione la massa del fluido (m), allora si tratta di portata massica.

Q= m/t ma massa è uguale al prodotto della densità (ρ) per il volume, per cui Q= ρ • V / t

E viste le semplificazioni precedenti si arriva a Q= ρ • A• v. 

L'unità di misura, in questo caso è Kilogrammi al secondoNel caso in cui si parla di misura di portata di un gas bisogna considerare la pressione e la temperatura. A volte invece di portata si parla di flusso.

Misuratore di portata

È molto importante misurare la portata in un tubo per svariati motivi, come per controllare i processi industriali o chimici, controllare i costi energetici. La portata viene misurata mediante trasduttore di flusso, di cui ne esiste una notevole varietà e ciò rende la scelta complicata, in quanto accanto ai modelli tradizionali, conosciuti, si stanno sviluppando modelli nuovi, che si diffondono sempre più. 

Requisito essenziale per un buon trasduttore è l'essere non invasivo, cioè non alterare il flusso, anche se solo pochi dispositivi possiedono questa caratteristica, infatti la maggior parte modifica il flusso per poterlo misurare.I trasduttori di portata sono anche definiti flussimetri o flussometri. Le caratteristiche più importanti da considerare per la scelta di un flussometro, sono l'accuratezza e l'affidabilità. Essi vengono classificati secondo il tipo di misura in misuratore di velocità o di portata vera e propria.Inoltre possono essere ulteriormente suddivisi in misuratore statico o a spostamento, a seconda se le parti dello strumento siano o no in movimento.

Misuratori di velocità

Come abbiamo visto in precedenza, conoscendo la sezione del tubo, basta misurare la velocità per ricavare la portata.
Esistono vari tipi di misuratori di velocità, tra i quali:

  • I misuratori dinamici, come il solcometro (utilizzato per misurare la velocità delle imbarcazioni, semplicemente immergendo una corda con dei nodi a spaziatura costante e contando quelli visibili), il galleggiante (utilizzato per misurare la portata dei corsi d'acqua, misurando il tempo impiegato da un galleggiante a percorrere una base misurata), flussimetro ad aria variabile o rotamero (un tubo di materiale trasparente a sezione longitudinale conica dentro cui è posto un galleggiante con diametro leggermente inferiore a quello della sezione e in esso viene fatto entrare il fluido e la velocità viene determinata secondo la spinta idrodinamica del fluido).
  • I misuratori statici, come l'orifizio tarato (il più diffuso, con un ampio campo di portata che misura la portata interponendo una strozzatura in un tubo nel quale passa il fluido), il tubo venturi (in questo caso si pone una strozzatura graduale e si sfrutta il principio di Bernoulle), tubo di Pitot (dal nome del suo inventore e utilizzato per i gas e utilizza la definizione di pressione totale).
  • I misuratori magnetici, sono i più utilizzati per i fluidi conduttivi e sono accurati e affidabili. Il principio è semplice: in un corpo conduttore che si fa passare in un campo magnetico si produce una forza elettromotrice e grazie ad essa si risale alla velocità.• I misuratori ad ultrasuoni, tra cui i più comuni sono a riflessione: viene emessa un’onda che viene riflessa da un fluido in movimento e grazie a questo fenomeno si può risalire alla velocità del fluido, ma la precisione cambia in base alla densità del fluido.
  • I misuratori ad effetto Doppler, in cui in base alla variazione della lunghezza d'onda di un suono si risale alla velocità del fluido.
  • Anemometro a filo caldo, composto da una resistenza, che viene riscaldata a temperatura maggiore del fluido da misurare e in base al raffreddamento operato dal fluido in cui viene immessa si risale alla velocità.

Misuratori volumetrici

Tra i misuratori di portata vera e propria citiamo il misuratore volumetrico, usato specialmente come contatore, come quello per misurare il consumo idrico. Sono molto precisi, infatti più precisamente misura la quantità, o meglio la portata in un dato secondo. Esistono svariati e numerosi misuratori di portata, ma sono destinati a uso limitato perché più specifici, come quello a filo caldo, in cui un filamento di metallo è riscsldato mediante corrente elettrica e determinando la variazione di temperatura del fluido si risale alla portata, conoscendo la conducibilità termica.