Газовый ультразвуковой расходомер обнаруживает вязкость, плотность и температура газового потока с использованием механических звуковых волн. Эти устройства предназначены для измерения изменений скорости ультразвуковых волн при их прохождении через протекающую среду, что позволяет рассчитать свойства материала по их влиянию на акустические колебания. Преобразователи принимают звуковые импульсы и измеряют их по разнице между звуковыми волнами, которые распространяются вместе с потоками материала и против них. Это полупроводниковое оборудование доступно в размерах от ручных до накладных и фиксированных.
Типичное оборудование для ультразвуковых расходомеров газа состоит из трех основных типов: передающее, с доплеровским сдвигом и с открытым каналом. Типы передачи или времяпролетные измерители измеряют время прохождения по отношению к потоку трубы либо с помощью инвазивных датчиков, либо с помощью неинвазивных накладных устройств. Они работают по принципу, согласно которому акустические волны, распространяющиеся вдоль потока, достигают другого времени, чем волны, распространяющиеся против потока. Различия во времени отклика отражают пропорциональные изменения скорости потока. Они позволяют проводить анализ без прерывания любого проточного процесса.
Оборудование, основанное на анализе эффекта доплеровского сдвига, также можно назвать измерителем отражения. Расходомер с открытым каналом может измерять открытые потоки рек и водопропускных труб, а также канализационных коллекторов. В отличие от механических расходомеров, эти технологии являются менее дорогостоящими и инвазивными.
Промышленные расходомеры были известны менее эффективными характеристиками при измерении газа по сравнению с жидкостями. Это связано с более низкими акустическими импедансами и более высокими уровнями затухания или потерями волновой картины свойств газа. Технические инновации позволили широко разработать ультразвуковые расходомеры газа, работающие даже там, где отношение сигнал/шум незначительно. Эти устройства теперь могут точно измерять распространение ультразвуковых волн в трубопроводах. Среда потока может включать воздух, пар, природный газ и другие элементы газа.
Широкое использование ультразвукового расходомера газа позволяет многим отраслям получить доступ к ценным данным, которые могут помочь в производственных процессах и оценке эксплуатационных затрат. Универсальность технологии позволяет применять ее в отраслях, связанных с сточными водами, нефтехимией и шламом. Методы измерения, такие как доплеровские отражения от частиц или пузырьков потока, не блокируют потоки и не создают мешающие структуры, которые могут улавливать насекомых или частицы; это делает их подходящими для отраслей, которые должны соответствовать гигиеническим стандартам.
Эта технология позволяет измерять даже непроводящие жидкости в трубах самых разных диаметров и толщин. Ультразвуковое оборудование для измерения расхода газа повышает эффективность работы от очистных сооружений до морских платформ. Он способен улавливать потоки через небольшие трубы и воздуховоды в большие дымоходы в широком диапазоне температур. В некоторых устройствах предусмотрены варианты одно- или двухлучевых преобразователей, а также стационарная или удаленная электроника.
Состоящее в основном из интерфейса управления, соединенного с парой преобразователей, устанавливаемых на трубе, оборудование имеет множество применений. Соответствующие принципы ультразвукового измерения расхода многочисленны и развиваются во многих областях. Они могут использоваться не только для простого мониторинга расхода, но и для обнаружения утечек, проверки счетчиков стационарной установки, управления питанием и энергопотреблением, а также обследования. Оборудование может варьироваться от легких карманных детекторов до массивных сложных массивов преобразователей на стационарных конструкциях.