Введение
Ультразвуковой расходомер - это тип расходомера, который измеряет скорость жидкости с помощью ультразвука для расчета объемного потока. Используя ультразвуковые преобразователи, расходомер может измерять среднюю скорость по пути излучаемого пучка ультразвука, усредняя разность измеренного времени транзита между импульсами ультразвука, распространяющимися в направлении потока и против него, или измеряя сдвиг частоты от эффекта Доплера. На ультразвуковые счетчики потока влияют акустические свойства жидкости и могут влиять температура, плотность, вязкость и суспендированные частицы в зависимости от точного счетчика потока. Их цена сильно варьируется, но часто они недорогие в использовании и обслуживании, потому что в них не используются движущиеся части, в отличие от механических счетчиков потока.
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.
Способы работы
Существует три типа ультразвуковых приборов измерения потока. Потокомеры с передающей (или с противоположной передачей) скоростью могут быть разделены на линейные (интрузивные, влажные) и сцепные (неинтрузивные) разновидности. Ультразвуковые приборы измерения потока, использующие доплеровское смещение, называются отраженными или доплеровскими приборами измерения потока. Третий тип - это приборы для измерения потока с открытым каналом.
Допплеровские сдвижные потокомеры
Другим методом измерения ультразвукового потока является использование Допплеровского смещения, которое возникает в результате отражения ультразвукового луча от звукоотражающих материалов, таких как твердые частицы или погруженные пузырьки воздуха в текущей жидкости, или турбулентность самой жидкости, если жидкость чистая. Допплеровские потокомеры используются для слизи, жидкостей с пузырьками, газов с звукоотражающими частицами. Этот тип потокомера также может использоваться для измерения скорости кровотока, путем пропускания ультразвукового луча через ткани, отражая его от отражающей пластины, затем обращая направление луча и повторяя измерение, можно оценить объем кровотока. На частоту передаваемого луча влияет движение крови в сосуде, и, сравнивая частоту луча вверх по течению с частотой вниз по течению, можно измерить поток крови через сосуд. Разница между двумя частотами является мерой истинного объемного потока. Датчик широкого луча также может быть использован для измерения потока независимо от площади поперечного сечения кровеносного сосуда.
Протокомеры с открытым каналом
В этом случае ультразвуковой элемент фактически измеряет высоту воды в открытом канале; на основе геометрии канала, поток может быть определен с высоты. Ультразвуковой датчик обычно имеет при себе и датчик температуры, поскольку скорость звука в воздухе зависит от температуры.