Un medidor de flujo ultrasónico utiliza ultrasonido para medir la velocidad de un fluido y se usa en una variedad de aplicaciones de fluido. Los flujos ultrasónicos son ideales para agua y otros líquidos. Los medidores de flujo ultrasónico de sujeción en la alta precisión a los flujos bajos y altos, ahorran tiempo sin interrupción de tubería ni apagado de procesos, y no se ven afectados por el ruido externo.

Aquí es cómo funcionan los medidores de flujo ultrasónico.

Los medidores de flujo ultrasónicos usan ondas de sonido a una frecuencia más allá del rango de audición (típicamente 0.5, 1 o 4 MHz). Esta señal de ultrasonido se envía a una corriente de líquido que fluye mediante el uso de transductores húmedos (inserción) que hacen contacto directo con los transductores líquidos o externos (abrazaderas) que envían el ultrasonido a través de la pared de la tubería. Los medidores de flujo ultrasónico de abrazaderas permiten a los usuarios medir el caudal volumétrico de un fluido en una tubería sin tener que penetrar en la tubería que disminuye los costos de instalación y mantenimiento.

Un medidor de flujo de líquido ultrasónico de tiempo de tránsito típico utiliza dos transductores ultrasónicos que funcionan tanto como transmisor ultrasónico y receptor. El medidor de flujo ultrasónico funciona al alternativamente, transmitir y recibir una ráfaga de ultrasonido entre los dos transductores midiendo el tiempo de tránsito que toma el sonido para viajar entre los dos transductores en ambas direcciones. La diferencia en el tiempo de tránsito (Δ Time) medido es directamente proporcional a la velocidad del líquido en la tubería.

A continuación se muestra un dibujo de una aplicación típica utilizando el método de montaje más común, V (2 Pass) con transductores de abrazadera. En esta aplicación, el ultrasonido se transmite desde el primer transductor y se desplaza a través de la pared de la tubería, a través del líquido, luego se refleja en la pared posterior de la tubería, luego viaja a través de la pared de la tubería, y es recogido por el segundo transductor.

El mismo proceso se repite en reversa a medida que el segundo transductor transmite el ultrasonido. La diferencia horaria entre los tiempos de vuelo hacia arriba y hacia abajo es la hora. Cuando el líquido en la tubería no se está moviendo, la hora Δ sería cero.

Para calcular la velocidad del líquido, debe convertir el tiempo RAW Δ en la velocidad del líquido en la tubería. El ángulo de la ruta de ultrasonido se calcula conociendo la velocidad del sonido de la tubería y el líquido. Este ángulo se usa en una ecuación de trigonometría común para convertir la trayectoria de ultrasonido en una línea recta en la tubería. Esta será la velocidad del líquido en la tubería.

Una vez que se conoce la velocidad, es solo una cuestión de convertirla en un tasa de flujo multiplicando los tiempos en la sección transversal de la tubería, al igual que con cualquier medidor de flujo a base de velocidad.