Przepływomierz ultradźwiękowy służy do pomiaru prędkości przepływu cieczy lub gazu w rurociągu z wykorzystaniem fal ultradźwiękowych. Jest to metoda szczególnie ważna w automatyce przemysłowej, ponieważ może mierzyć przepływ bez wprowadzania elementów zwężających do rury, a więc bez powodowania istotnego spadku ciśnienia.
Zasada działania
Najczęściej stosuje się dwie metody:
- metoda czasu przejścia — porównuje czas przejścia fali ultradźwiękowej zgodnie z kierunkiem przepływu i przeciwnie do niego; różnica czasów zależy od prędkości medium,
- metoda Dopplera — wykorzystuje zmianę częstotliwości fali odbitej od cząstek lub pęcherzyków znajdujących się w medium.
Znając prędkość przepływu v oraz pole przekroju rurociągu A, można obliczyć strumień objętości:
Q = v · A
Dlaczego nie powoduje spadku ciśnienia?
W wersji bezinwazyjnej czujniki ultradźwiękowe montuje się na zewnętrznej powierzchni rury, np. w układzie clamp-on. Medium nie napotyka przeszkody, zwężki ani wirnika, dlatego nie występują dodatkowe straty ciśnienia typowe dla przepływomierzy zwężkowych, spiętrzających lub turbinowych.
Zastosowania
Przepływomierze ultradźwiękowe stosuje się m.in. do:
- pomiaru przepływu wody technologicznej,
- kontroli instalacji ciepłowniczych,
- pomiaru cieczy w rurociągach bez rozcinania instalacji,
- diagnostyki i okresowych pomiarów przepływu.
Ważne na egzaminie
Jeżeli pytanie dotyczy pomiaru przepływu cieczy bez spadku ciśnienia, poprawną odpowiedzią jest zwykle metoda ultradźwiękowa, ponieważ nie wymaga zwężania przekroju rurociągu.