Ultraljudsflödesmätare kallas flödesmätare, vars funktionsprincip är baserad på passagen av en ultraljudsvåg genom ett vätske- eller gasflöde. Ultraljudsflödesmätare arbetar i frekvensområdet från 20 kHz till 1000 MHz.
För vågens passage och dess tolkning krävs en mottagare och sändare som har en piezoelektrisk effekt. Följande material har en sådan effekt: kvarts, turmalin, kaliumtartrat, litiumsulfat, bariumtitanat, blyzirkonattitanat. Genom att placera en piezoelektrisk kristall i ett elektriskt fält, orsakar elastisk deformation en minskning eller ökning av dess längd i enlighet med storleken och riktningen av fältpolariteten.
Sedan 60-talet av förra seklet har ultraljud (akustiska) flödesmätare använts inom industrin för att kontrollera flödet och ta hänsyn till vatten och kylvätska. De obestridliga fördelarna med ultraljudsflödesmätare: låg eller fullständig frånvaro av hydrauliskt motstånd, tillförlitlighet (eftersom det inte finns några rörliga mekaniska element), hög noggrannhet, hastighet, bullerimmunitet - bestämde deras breda distribution.
Det finns tre huvudmetoder för att bestämma vätskeflödet med hjälp av ultraljud :
Funktionsprincipen för ultraljudsflödesmätare är baserad på att mäta skillnaden i signalens transittid. I detta fall fungerar två ultraljudssensorer, placerade diagonalt mittemot varandra, växelvis som sändare och mottagare. Således accelererar den akustiska signalen som genereras växelvis av båda sensorerna när den riktas nedströms och saktar ner när den riktas uppströms. Tidsskillnaden till följd av signalens passage genom mätkanalen i båda riktningarna är direkt proportionell mot medelflödeshastigheten, från vilken volymflödet sedan kan beräknas. Och användningen av flera akustiska kanaler gör det möjligt att kompensera för störningar i flödesprofilen.
Ultraljudsflödesmätarens givare består av en rörsektion på vilken piezoelektriska element är installerade. Diametern på det piezoelektriska elementet är i intervallet 5-20 millimeter, och dess tjocklek väljs beroende på frekvensen. I frekvens- och tidspulsflödesmätare används frekvenser på 5-20 MHz för att förbättra mätnoggrannheten. Vanligtvis i vätskor används frekvenser på 50 kHz - 2 MHz. I gasformiga medier är det nödvändigt att minska frekvenserna till hundratals och tiotals kHz, detta beror på svårigheten att skapa intensiva akustiska svängningar i gaser, särskilt höga frekvenser.