Qu'est-ce qu'un débitmètre à ultrasons à gaz?
Un débitmètre à ultrasons pour gaz détecte la viscosité, la densité et la température du flux de gaz en utilisant des ondes sonores mécaniques. Ces appareils sont équipés pour mesurer les variations de vitesse des ondes ultrasonores lors de leur passage dans un fluide, ce qui permet de calculer les propriétés des matériaux en fonction de leurs effets sur les vibrations acoustiques. Les transducteurs reçoivent les impulsions sonores et les mesurent par rapport aux différences entre les ondes sonores qui voyagent avec et contre les flux de matière. Cet équipement à semi-conducteurs est disponible dans des tailles allant de l’appareil de poche à la fixation et au serrage.
Trois types principaux comprennent les équipements de débitmètre à ultrasons à gaz typiques: transmission, décalage Doppler et canal ouvert. Les types de transmission, ou compteurs de temps de vol, mesurent le temps de transit en fonction du flux d'une conduite, via des unités à détection invasive ou à pince non invasive. Celles-ci fonctionnent sur le principe que les ondes acoustiques se déplaçant le long d'un flux arrivent à un moment différent de celui de celles qui voyagent à contre-courant. Les différences dans les temps de réponse reflètent les changements proportionnels avec le débit. Ils permettent une analyse sans interruption de tout processus de flux.
Un équipement reposant sur l'analyse d'un effet de décalage Doppler peut également être appelé un réflectomètre. Un débitmètre à canal ouvert pourrait mesurer les débits exposés des rivières et des ponceaux ainsi que des égouts. Contrairement aux débitmètres mécaniques, ces technologies sont moins coûteuses et moins invasives.
Les débitmètres industriels étaient connus pour leurs performances moins efficaces lors de la mesure de gaz par rapport à des liquides. Cela est dû aux impédances acoustiques plus faibles et aux niveaux d'atténuation plus élevés, ou pertes de structure d'onde, des propriétés du gaz. Des innovations techniques ont permis le développement généralisé de débitmètres à ultrasons à gaz, performants même lorsque les rapports signal sur bruit sont négligeables. Ces appareils peuvent maintenant mesurer avec précision la propagation des ondes ultrasonores dans les canalisations. Les fluides peuvent inclure l’air, la vapeur, le gaz naturel et d’autres éléments gazeux.
L’usage généralisé des débitmètres à ultrasons pour gaz permet à de nombreuses industries d’avoir accès à des données précieuses, utiles aux processus de production et à l’évaluation des coûts opérationnels. La polyvalence de la technologie offre des applications dans les industries des eaux usées, de la pétrochimie et des boues. Les techniques de mesure telles que les réflexions Doppler à partir de particules ou de bulles ne bloquent pas les écoulements et ne présentent pas de structures interférentes pouvant piéger les insectes ou les particules; Cela les rend adaptés aux industries qui doivent respecter les normes d'hygiène.
Cette technologie permet même la mesure de fluides non conducteurs dans une grande variété de diamètres et d'épaisseurs de tuyaux. L'équipement de débitmètre à ultrasons à gaz améliore l'efficacité opérationnelle des usines de traitement aux plates-formes offshore. Il est capable de capter les flux à travers de petits tubes et conduits vers de larges conduits de fumée, dans de larges plages de température. Certaines unités offrent des options pour les transducteurs à trajet unique ou double, ainsi que pour les appareils électroniques fixes ou distants.
Constitué essentiellement d'une interface de contrôle connectée à une paire de transducteurs montables sur tuyau, cet appareil a de nombreuses applications. Les principes pertinents de la mesure de débit par ultrasons sont nombreux et évoluent dans de nombreux domaines. Ils peuvent inclure des utilisations non seulement dans la surveillance simple des flux, mais également dans la détection des fuites, les inspections de compteurs à installation fixe, la gestion de l’alimentation et de la consommation d'énergie et la surveillance. L'équipement peut aller des détecteurs de poche légers aux énormes réseaux de transducteurs complexes installés sur des structures fixes.