¿Dónde se utilizan generalmente los caudalímetros ultrasónicos?

Descripción general El caudalímetro ultrasónico es un instrumento que mide el flujo detectando el efecto del flujo de fluido en haces ultrasónicos (o pulsos ultrasónicos). Un caudalímetro ultrasónico se compone principalmente de un transductor ultrasónico (o un sensor de flujo ultrasónico compuesto por un transductor y un tubo de medición) y un convertidor instalado en el tubo de medición. El caudalímetro ultrasónico, al igual que el caudalímetro electromagnético, es un caudalímetro libre de obstáculos porque no hay obstáculos en la trayectoria del flujo del instrumento. Es un medidor de flujo adecuado para resolver problemas de medición de flujo, especialmente medición de flujo de gran diámetro. Es uno de los medidores de flujo de rápido desarrollo. Según el principio de detección de señal, los medidores de flujo ultrasónicos se pueden dividir en métodos de diferencia de velocidad de propagación (método de diferencia de tiempo directa, método de diferencia de tiempo, método de diferencia de fase y método de diferencia de frecuencia), método de compensación de haz, método Doppler, método de correlación cruzada, método espacial. método de filtrado y método de ruido.

1. El método de diferencia de tiempo se utiliza para medir la diferencia de tiempo causada por diferentes velocidades de propagación durante la propagación hacia adelante y hacia atrás, y calcular la velocidad del fluido medida. Utiliza dos transmisores acústicos (SA y SB) y dos receptores acústicos (RA y RB). Dos conjuntos de ondas sonoras de la misma fuente sonora se propagan entre SA y RA y entre SB y RB respectivamente. Se instalan a lo largo de la tubería en un ángulo θ (generalmente θ = 45°) (Figura 1). Dado que el fluido acelera las ondas sonoras que viajan río abajo, mientras que las ondas sonoras que viajan río arriba se retrasan, la diferencia de tiempo entre ellas es proporcional al caudal. También puede enviar una señal sinusoidal para medir el cambio de fase entre los dos conjuntos de ondas sonoras o enviar una señal de frecuencia para medir la diferencia de frecuencia para medir el caudal.

2. El método de diferencia de fase se utiliza para medir la velocidad de cálculo de la diferencia de fase causada por la diferencia de tiempo durante la propagación hacia adelante y hacia atrás. Su transmisor emite ondas sonoras a lo largo de un eje perpendicular a la tubería. Debido a la acción del flujo de fluido, el haz de sonido se desvía una cierta distancia aguas abajo. La distancia de compensación es proporcional al caudal.

3. El método de diferencia de frecuencia se utiliza para medir la diferencia de frecuencia del anillo acústico durante la propagación hacia adelante y hacia atrás.

Cuando las ondas ultrasónicas se propagan en fluidos no homogéneos, las ondas sonoras se dispersan. Flujo

Cuando hay un movimiento relativo entre el cuerpo humano y el transmisor, se produce un desplazamiento Doppler entre la señal acústica emitida y la señal recibida dispersada por el fluido. El desplazamiento Doppler es proporcional a la velocidad del fluido. En la Figura 2, el área del fluido que se mide se ubica en la intersección del haz emitido y el haz disperso recibido. Se requiere que el haz sea muy estrecho para que el ángulo θ entre los dos haces no se vea afectado por el ancho del haz.