Как работи ултразвуковият дебитомер?

Ултразвуковите дебитомери се използват за измерване на скоростта и количеството течност, протичаща през тръба. Тези уреди разполагат с двойка преобразуватели (сензори), монтирани върху външната страна на тръбата, които следят движението на течността. Всеки преобразувател изпраща сигнал през стената на тръбата към другия и проследява промените в сигнала, за да определи скоростта на потока.

Принцип на действие

Ултразвуковият дебитомер се състои от два преобразувателя, разположени на права отсечка от тръбата. Всеки сензор предава ултразвуков сигнал през тръбата към другия сензор. Потокът от материал във вътрешността на тръбата влияе на честотата на сигнала, който всеки сензор получава. Сензорите измерват разликата в честотата между двата сигнала и въз основа на това измерване изчисляват скоростта на потока в тръбата.

Метод на измерване

Сигналите, излъчвани от всеки преобразувател, претърпяват честотно отместване в зависимост от движението на флуида. То настъпва, когато сигналите срещнат мехурчета газ и суспендирани твърди частици, носени от течността през тръбата. За точно изчисляване на дебита е необходимо внимателно да се измери разстоянието между сензорите и да се знае диаметърът на тръбата. Разстоянието между сензорите обикновено се определя спрямо диаметъра на тръбата — повечето модели изискват разстояние, което да бъде поне пет пъти по-голямо от диаметъра на тръбата.

Предимства

Ултразвуковите дебитомери се предлагат в стационарни и преносими варианти, които се закрепят отвън върху вече инсталирани тръбопроводи. Това позволява да се получават точни измервания на дебита, без да се прекъсва работата на системата. Тъй като този тип измервател е напълно външно устройство, той не пропуска течност, не променя налягането в тръбопровода и не оказва никакво влияние върху неговата работа.

Важни условия и ограничения

За да дават точни показания, ултразвуковите дебитомери изискват конкретни условия. Този тип уред е ефективен само когато средата в тръбата съдържа мехурчета или твърди частици, които могат да взаимодействат със звуковите вълни, генерирани от преобразувателите. Освен това отсечките от тръбопровод с клапани, редуктори, колена или извивки често дават неточни резултати, защото променящата се геометрия на тръбата смущава сигнала. Материалът, от който е изградена тръбата, също влияе върху точността на измерванията и може да доведе до отклонение до 20% от действителната стойност.