Τι είναι τα ροόμετρα υπερήχων;

Τα ροόμετρα υπερήχων μετρούν το νερό ή άλλα υγρά και, σε ορισμένες περιπτώσεις, τα αέρια που ρέουν μέσα από τους σωλήνες. Αυτοί οι μετρητές μπορούν να μετρήσουν τόσο την ταχύτητα όσο και την ογκομετρική ροή ενός υγρού. Είναι απλά στη χρήση γιατί, σε αντίθεση με τους περισσότερους τύπους μετρητών, τα ροόμετρα υπερήχων σφίγγονται στους σωλήνες αντί να τοποθετούνται μέσα τους, επομένως η ροή δεν χρειάζεται να διακοπεί για την εγκατάσταση ενός.

Υπάρχουν δύο κύριοι τύποι ροόμετρου υπερήχων — ροόμετρα χρόνου διέλευσης και ροόμετρα Doppler. Και οι δύο τύποι σφίγγονται στο εξωτερικό των σωλήνων, αλλά διαφέρουν ως προς τη μέθοδο που χρησιμοποιείται για τη μέτρηση της ροής και κάθε μέθοδος έχει τα δικά της πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα. Τα ροόμετρα χρόνου διέλευσης λειτουργούν καλύτερα για καθαρά υγρά, τα οποία δεν έχουν πολλές φυσαλίδες αέρα ή στερεά σωματίδια. Τα ροόμετρα Doppler, αντίθετα, απαιτούν το υγρό να έχει φυσαλίδες ή σωματίδια για να μετρήσει τη ροή, αλλά επίσης απαιτούν το υγρό να κινείται με ή πάνω από μια ορισμένη ταχύτητα.

Τα ροόμετρα υπερήχων χρόνου διέλευσης, που ονομάζονται επίσης ροόμετρα μετάδοσης, χρησιμοποιούν μια αρχή που ονομάζεται μετατόπιση φάσης. Δύο μορφοτροπείς, οι οποίοι στέλνουν και λαμβάνουν δέσμες υπερήχων ενέργειας, είναι τοποθετημένοι σε κάποια απόσταση ο ένας από τον άλλο στον σωλήνα. Ο μετρητής μετρά το χρόνο που χρειάζεται η ενέργεια για να ταξιδέψει προς κάθε κατεύθυνση και βρίσκει τη διαφορά μεταξύ των δύο χρόνων. Αυτή η διαφορά είναι ευθέως ανάλογη με την ταχύτητα του υγρού, η οποία υπολογίζεται από το ροόμετρο κάθε φορά που κάνει μια μέτρηση.

Τα ροόμετρα υπερήχων Doppler χρησιμοποιούν το φαινόμενο Doppler, το οποίο δηλώνει ότι η συχνότητα των ηχητικών κυμάτων εξαρτάται από το πώς κινούνται τόσο η πηγή όσο και ο παρατηρητής του ήχου. Όπως και οι μετρητές χρόνου διέλευσης, οι ποικιλίες Doppler χρησιμοποιούν δύο μετατροπείς, αλλά ο ένας μετατροπέας στέλνει μόνο και ο άλλος μόνο λαμβάνει. Ο μετατροπέας αποστολής εκπέμπει δέσμες υπερήχων ενέργειας και σωματίδια ή φυσαλίδες στο υγρό προκαλούν αλλαγή της συχνότητας των ακτίνων. Αυτή η μετατόπιση της συχνότητας μετριέται από τον μορφοτροπέα λήψης και είναι ανάλογη με την ταχύτητα του υγρού.

Τα ροόμετρα υπερήχων είναι ευέλικτα, καθώς μπορούν να μετρήσουν τη ροή πολλών διαφορετικών υγρών, συμπεριλαμβανομένων όχι μόνο του νερού αλλά και του νερού αποχέτευσης, των ελαίων και των υγρών που παράγονται από βιομηχανικές διεργασίες. Αυτοί οι μετρητές χρησιμοποιούνται πιο συχνά για τη μέτρηση της ροής σε σωλήνες, αλλά μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν για τη μέτρησή της σε ανοιχτά κανάλια. Αυτό γίνεται με τη μέτρηση της στάθμης του νερού στο κανάλι, η οποία μπορεί στη συνέχεια να συσχετιστεί με την ογκομετρική ροή.