Wat zijn ultrasone flowmeters?
Ultrasone flowmeters meten water of andere vloeistoffen, en in sommige gevallen, gassen, die door pijpen stromen. Deze meters kunnen zowel de snelheid als de volumestroom van een vloeistof meten. Ze zijn eenvoudig te gebruiken omdat, in tegenstelling tot de meeste soorten meters, ultrasone flowmeters op de pijpen klemmen in plaats van erin te worden geïnstalleerd, zodat de flow niet hoeft te worden onderbroken om er een te installeren.
Er zijn twee hoofdtypen ultrasone flowmeter: transittijd-flowmeters en Doppler-flowmeters. Beide typen klemmen zich op de buitenkant van de buizen, maar ze verschillen in de methode die wordt gebruikt om de stroom te meten en elke methode heeft zijn eigen voor- en nadelen. Transit-time flowmeters werken beter voor schone vloeistoffen, die niet veel luchtbellen of vaste deeltjes hebben. Doppler-stroommeters vereisen daarentegen dat de vloeistof bellen of deeltjes bevat om de stroom te meten, maar ze vereisen ook dat de vloeistof met of boven een bepaalde snelheid beweegt.
Transittijd ultrasone flowmeters, ook wel transmissiestroommeters genoemd, gebruiken een principe dat faseverschuiving wordt genoemd. Twee transducers, die zowel ultrasone energiestralen zenden als ontvangen, zijn op enige afstand van elkaar op de buis geplaatst. De meter meet de hoeveelheid tijd die de energie nodig heeft om in elke richting te reizen en vindt het verschil tussen de twee tijden. Dit verschil is recht evenredig met de snelheid van de vloeistof, die wordt berekend door de flowmeter telkens wanneer een meting wordt uitgevoerd.
Doppler ultrasone flowmeters maken gebruik van het Doppler-effect, dat aangeeft dat de frequentie van geluidsgolven afhangt van hoe zowel de bron als de waarnemer van het geluid bewegen. Net als transittijdmeters gebruiken Doppler-variëteiten twee transducers, maar één transducer verzendt alleen en de andere ontvangt alleen. De zendende transducer zendt ultrasone energiestralen uit en deeltjes of bellen in de vloeistof zorgen ervoor dat de frequentie van de stralen verandert. Deze frequentieverschuiving wordt gemeten door de ontvangende transducer en is evenredig met de snelheid van de vloeistof.
Ultrasone stroommeters zijn veelzijdig, omdat ze de stroom van verschillende vloeistoffen kunnen meten, inclusief niet alleen water, maar ook rioolwater, oliën en vloeistoffen die door industriële processen worden geproduceerd. Deze meters worden meestal gebruikt om het debiet in leidingen te meten, maar ze kunnen ook worden gebruikt om het in open kanalen te meten. Dit wordt gedaan door het waterniveau in het kanaal te meten, dat vervolgens kan worden gerelateerd aan de volumestroom.