اولتراسونیک سنج (Ultrasonic Meters)

این دبی سنج ها جهت تعیین دبی سیال از امواج صوتی استفاده می کنند . پالس های مبدل پیزوالکتریک از سیال متحرک با سرعت صوت عبور کرده و سپس سرعت سیال با روش هایی که در زیر شرح داده شده ، اندازه گیری می شود . روش اول اندازه گیری ، روش ترانزیت زمانی می باشد . در این روش دو مبدل مقابل هم قرار گرفته اند و امواج صوتی عبوری از میان آنها زاویه 45 درجه با جهت سیال درون لوله می سازند ؛ سرعت صوت از مبدل بالا دست تا پایین دست برابر سرعت ذاتی صوت به اضافه سرعت سیال است. در یک اندازه گیری همزمان در دو طرف لوله ، مقداری که (به طور الکتریکی) تعیین می شود بیانگر سرعت سیال است و به طور خطی متناسب با دبی جریان است.در حالیکه روش ترانزیت زمانی در اکثر سیالات به خوبی کار می کند ضروری است که از گاز یا جامدات به دور باشد تا از پراکندگی امواج صوتی بین مبدل ها جلوگیری شود.

این دبی سنج ها جهت تعیین دبی سیال از امواج صوتی استفاده می کنند . پالس های مبدل پیزوالکتریک از سیال متحرک با سرعت صوت عبور کرده و سپس سرعت سیال با روش هایی که در زیر شرح داده شده ، اندازه گیری می شود . روش اول اندازه گیری ، روش ترانزیت زمانی می باشد . در این روش دو مبدل مقابل هم قرار گرفته اند و امواج صوتی عبوری از میان آنها زاویه 45 درجه با جهت سیال درون لوله می سازند ؛ سرعت صوت از مبدل بالا دست تا پایین دست برابر سرعت ذاتی صوت به اضافه سرعت سیال است. در یک اندازه گیری همزمان در دو طرف لوله ، مقداری که (به طور الکتریکی) تعیین می شود بیانگر سرعت سیال است و به طور خطی متناسب با دبی جریان است.در حالیکه روش ترانزیت زمانی در اکثر سیالات به خوبی کار می کند ضروری است که از گاز یا جامدات به دور باشد تا از پراکندگی امواج صوتی بین مبدل ها جلوگیری شود. روش دیگر اندازه گیری این دبی سنج استفاده از اثر دوپلر می باشد . وسایل اندازه گیری جریان در این روش از دو نوع المنت مبدل استفاده می کنند که در یک طرف لوله قرار گرفته اند. یک موج مافوق صوت با فرکانس ثابت توسط یکی از المنت ها به سیال ارسال می شود و سپس جامدات و حباب های درون سیال، موج صوتی را به المنت مقصد منعکس می کنند. طبق قانون دوپلر در صورت وجود یک حرکت نسبی بین المنت ارسال کننده و دریافت کننده موج ، فرکانس یا طول موج با یک تغییر مکانی همراه است . در دبی سنج دوپلر ،حرکت نسبی اجسام معلق در سیالات ، تمایل به فشردن موج صوتی به طول موج های کوتاهتر (فرکانس بالاتر) دارند. فرکانس دریافتی در المنت مقصد با فرکانس ارسال شده مقایسه الکتریکی می شود تا اختلاف فرکانسی را که مستقیما متناسب با سرعت سیال در لوله است محاسبه شود. در مقایسه با روش ترانزیت زمانی، عملکرد صحیح این روش اندازه گیری مستلزم وجود گازها یا جامدات معلق در جریان می باشد. با وجود آنکه اندازه گیری به روش Ultrasonic مزایای زیادی اعم از عدم وجود موانع در لوله ، کم بودن هزینه سنسور دارند ، ولی عملکرد آنها به شدت وابسته به شرایط جریان است به عبارتی دقت آنها به نوع سیال بستگی دارد و همچنین رسوب در لوله باعث کاهش دقت اندازه گیری آنها می شود. شکل 20- نمایی از اولتراسونیک سنج