Кіріспе
Ультрадыбысты ағын өлшегіш - бұл көлемді ағынды есептеу үшін сұйықтықтың жылдамдығын ультрадыбыспен өлшейтін ағынды өлшегіштің түрі. Ультрадыбыстық трансформаторларды пайдалана отырып, ағынды өлшегіш сәуле шығару жолындағы орташа жылдамдықты өлшеуге болады, ол - ағынды бағытқа қарай және қарсы таралатын ультрадыбыстық импульстер арасындағы өлшенген транзиттік уақыт айырмашылығының орташасын алу немесе Допплер әсерінен жиілік ауысуын өлшеу арқылы. Ультрадыбыстық ағын өлшегіштер сұйықтықтың акустикалық қасиеттеріне әсер етеді және нақты ағын өлшегішке байланысты температура, тығыздық, тұтқырлық және суспензиядағы бөлшектерге әсер етуі мүмкін. Олардың сатып алу бағасы әртүрлі, бірақ механикалық ағын өлшегіштерден айырмашылығы, олар қозғалмалы бөлшектерді қолданбайтындықтан, оларды пайдалану және күтіп ұстау жиі арзан.
An ultrasonic flow meter is a type of flow meter that measures the velocity of a fluid with ultrasound to calculate volume flow. Using ultrasonic transducers, the flow meter can measure the average velocity along the path of an emitted beam of ultrasound, by averaging the difference in measured transit time between the pulses of ultrasound propagating into and against the direction of the flow or by measuring the frequency shift from the Doppler effect. Ultrasonic flow meters are affected by the acoustic properties of the fluid and can be impacted by temperature, density, viscosity and suspended particulates depending on the exact flow meter. They vary greatly in purchase price but are often inexpensive to use and maintain because they do not use moving parts, unlike mechanical flow meters.
Жұмыс істеу тәсілдері
Ультрадыбыстық ағын өлшегіштердің үш түрлі түрі бар. Ағынды өлшегіштерді (немесе транзит уақытын қарсы тарату) желілік (интрузивті, ылғалданған) және клемппен (интрузивті емес) сорттарға бөлуге болады. Допплер ауысуын пайдаланатын ультрадыбыстық ағын өлшегіштерді шағылыстырма немесе Допплер ағын өлшегіші деп атайды. Үшінші түрі - ашық арналы ағын өлшегіш.
Допплер ауысу ағыны өлшегіштері
Ультрадыбыстық ағынды өлшеудің тағы бір әдісі - ультрадыбыстық сәулелердің қатты бөлшектер немесе ағып жатқан сұйықтықтағы ауа көпіршіктері сияқты дыбысты шағылыстыратын материалдарға шағылысуынан немесе сұйықтық таза болса, сұйықтықтың турбуленттігінен туындайтын Доплер ауысуы. Допплер ағын өлшегіштері шламы, көпіршіктері бар сұйықтықтар, дыбысты шағылыстыратын бөлшектері бар газдар үшін қолданылады. Ағын өлшегіштің бұл түрі қан ағынының жылдамдығын өлшеу үшін де қолданылуы мүмкін, ол ұлпалар арқылы ультрадыбыстық сәуле өткізеді, оны шағылыстыратын пластинаға шағылыстырады, содан кейін сәуле бағытын кері бұрып, өлшеуді қайталайды, қан ағынының көлемін бағалауға болады. Таратылған сәуле жиілігіне қанның ыдыстағы қозғалысы әсер етеді және жоғарыдағы сәуле жиілігін төмендегіге салыстыру арқылы ыдыстан қан ағысын өлшеуге болады. Екі жиіліктің айырмашылығы - бұл нақты көлемді ағыстың өлшемі.
Ашық арналы ағын өлшегіштер
Бұл жағдайда ультрадыбыстық элемент ашық арнадағы судың биіктігін өлшейді; арнаның геометриясына негізделген ағынды биіктіктен анықтауға болады. Ультрадыбыстық сенсордың температуралық датчигі болады, өйткені ауадағы дыбыстың жылдамдығына температура әсер етеді.