Ультразвуковые расходомеры
Ультразвуковые или акустические расходомеры получили сегодня широкое распространение. Они представлены несколькими разновидностями устройств.
Ультразвуковым можно назвать расходомер, в основе принципа действия которого лежит измерение какого-либо эффекта, появляющегося при прохождении звуковых колебаний сквозь газ или поток чистой жидкости. Большая часть современных устройств работает в ультразвуковом диапазоне.
Производители делят ультразвуковые расходомеры на несколько групп. Первую составляют устройства, которые работают по принципу перемещения акустических колебаний за счет движущейся среды. Вторую группу составляют ультразвуковые расходомеры, которые работают по принципу Доплера. Наибольшее распространение получили приборы, которые сконструированы на принципе определения разности времени прохождения акустических колебаний против потока и по направлению потока измеряемого вещества. Гораздо реже встречаются приборы, где звуковые колебания проходят в направлении, перпендикулярном потоку, а измерению поддается размер отклонения данных колебаний от первоначального положения.
Приборы, которые работают по принципу Доплера, применяются преимущественно при измерении местной скорости потока. Реже такие устройства применяют для определения расхода вещества. Помимо данных разновидностей расходомеров современные производители предлагают также длинноволновые акустические измерители расхода, которые функционируют в звуковом диапазоне частот акустических колебаний.
Как правило, ультразвуковые расходомеры применяют для измерения объемного расхода вещества. Если же в конструкцию добавить устройство, реагирующее на плотность измеряемого вещества акустического преобразователя, то станет возможным измерение массового расхода. Погрешность измерения подобных приборов может составлять 0,1-2,5%. Ультразвуковые расходомеры реже работают с газами, чем с жидкостями, поскольку газы обладают низким акустическим сопротивлением, при получении интенсивных звуковых колебаний возникают сложности.
Расходомеры могут быть установлены на трубах, имеющих диаметр не менее 10 мм. В устройствах используются акустические колебания частотами 0,1-10 МГц. Это относится к расходомерам, которые работают с чистыми жидкостями. Если прибор измеряет загрязненные среды, то частоты колебаний уменьшают до десятков КГц. Это необходимо, чтобы исключить рассеяние и поглощение акустических колебаний.