Cosa sono i misuratori di portata ad ultrasuoni?

I misuratori di portata ad ultrasuoni misurano l'acqua o altri liquidi e, in alcuni casi, i gas che scorrono attraverso i tubi. Questi misuratori possono misurare sia la velocità che il flusso volumetrico di un liquido. Sono semplici da usare perché, a differenza della maggior parte dei tipi di misuratori, i misuratori di portata ad ultrasuoni si fissano sui tubi anziché essere installati al loro interno, quindi non è necessario interrompere il flusso per installarne uno.

Esistono due tipi principali di misuratori di portata ad ultrasuoni: misuratori di portata a tempo di transito e misuratori di portata Doppler. Entrambi i tipi si fissano all'esterno dei tubi, ma differiscono nel metodo utilizzato per misurare il flusso e ciascun metodo ha i suoi vantaggi e svantaggi. I misuratori di portata a tempo di transito funzionano meglio per liquidi puliti, che non hanno molte bolle d'aria o particelle solide. I misuratori di portata Doppler, al contrario, richiedono che il liquido contenga bolle o particelle al fine di misurare il flusso, ma richiedono anche che il liquido si muova a una velocità superiore o superiore.

I misuratori di portata a ultrasuoni durante il transito, chiamati anche misuratori di portata a trasmissione, usano un principio chiamato sfasamento. Due trasduttori, che inviano e ricevono fasci di energia ad ultrasuoni, sono posizionati a una certa distanza l'uno dall'altro sul tubo. Il misuratore misura il tempo impiegato dall'energia per viaggiare in ciascuna direzione e rileva la differenza tra le due volte. Questa differenza è direttamente proporzionale alla velocità del liquido, che viene calcolata dal misuratore di portata ogni volta che esegue una misurazione.

I misuratori di portata ad ultrasuoni Doppler fanno uso dell'effetto Doppler, che afferma che la frequenza delle onde sonore dipende da come si muovono sia la sorgente che l'osservatore del suono. Come i misuratori del tempo di transito, le varietà Doppler utilizzano due trasduttori, ma un trasduttore invia solo e l'altro riceve solo. Il trasduttore di invio invia fasci di energia ad ultrasuoni e particelle o bolle nel liquido provocano la modifica della frequenza dei fasci. Questo spostamento di frequenza viene misurato dal trasduttore di ricezione ed è proporzionale alla velocità del liquido.

I misuratori di portata ad ultrasuoni sono versatili, in quanto possono misurare il flusso di diversi liquidi diversi, tra cui non solo acqua ma anche acque reflue, oli e liquidi prodotti da processi industriali. Questi misuratori sono più comunemente utilizzati per misurare il flusso nei tubi, ma possono anche essere utilizzati per misurarlo in canali aperti. Questo viene fatto misurando il livello dell'acqua nel canale, che può quindi essere correlato al flusso volumetrico.