Ультразвукова технологія при вимірюваннях витрат рідин. Частина 1

ВСТУП

Скажи, як знаєш.
Хто поклав міру їй (землі), якщо знаєш?
(Йов 28:4,5)

У радянські часи щоб підкреслити важливість всього того, про що буде говорити в будь-якій книзі, статті, треба було у вступі в обов'язковому порядку особливо відзначити, те важливе значення, яке надає темі «ЦК, Політбюро КПРС і особисто товариш імерек». У зв'язку з тим, що всі зазначені іпостасі для багатьох вже мало про що говорять, мимоволі відчуваєш скруту для доказу виняткової важливості теми витрати та витратомірів у житті людства.
Тому доведеться вдатися до історії питання. У підручниках, присвячених даної тематики, наводиться безліч прикладів використання всіляких засобів вимірювання витрати або доходу необхідних для життя речовин, починаючи з первісної людини. Такими у всі часи були, є і залишатимуться їжа та вода. Вода особливо.
Не виключено, що саме постійний пошук первісною людиною мірного пристосування для оцінки витрати найнеобхіднішого і насущного було тим, що трансформувало напівсвідоме істота в гомо сапієнс. Але доказів цього ми маємо під рукою. Крім одного, безперечно, переконливого доказу: це ж абсолютно очевидно ! Їм, до речі, вміло та постійно користуються росіяни, коли під рукою немає необхідних доказів чи їх взагалі не існує. І судячи з досяганого ними результату – доказ, що цілком працює і бездоганно діє. Як би хтось не намагався довести протилежне. Адже це абсолютно очевидний факт .
Оскільки ми не такі великі умільці у використанні згаданого способу доказів, то наведемо кілька історичних фактів, які переконують нас у важливості того, чого ми торкаємося, коли маємо справу з витратомірами. З тих самих підручників. І з Вікіпедії обов'язково – без неї ніяк. Нинішнє покоління обирає лише Вікіпедію.

Короткий курс історії витрати та витратомірів

Абсолютно очевидно (все-таки запозичимо у росіян цей метод доказів) - до всього, що тече, застосовна тема витрати . У філософсько-релігійно-політичному і не лише ми хочемо розглянути це питання в іншій статті. Багато пізнавального, на наш погляд, у ній можна буде почерпнути. Робота над статтею триває.
Там ми намагаємося довести: все, що тече, безпосередньо стосується життя. А життя, як відомо , (теж один з методів доказів у росіян) без води неможливе. В абсолютно зрозумілій формі це звучить у пісні водовозу з фільму «Волга-Волга».

Дивне питання -
Чому я - водовоз?
Тому що без води
І ні туди, ні сюди.

І хоча фільм «Волга-Волга» - це давно історичний факт, але все-таки не стосується стародавніх часів. А нам обов'язково потрібні факти «старовини глибокої» і тут без греків не обійтися ніяк. А в Греції, як відомо , жодна велика справа не обходилася без філософів. У «Дії апостолів» є згадка, що всі греки нічим не займалися, окрім філософії. А між філософією, очевидно , займалися справами. На відміну від нас: ми між справами займаємось філософією, що треба розуміти – займаємося нею під час справ. Або робимо вигляд, що займаємося одним та іншим.

І почнемо, звичайно, з води, раз без неї і ні туди, і ні сюди . Як стверджується в [1]: « об'ємний спосіб вимірювання витрати води запропонував давньогрецький філософ Герон Олександрійський близько 100 н. е.». Там же знаходимо те, що « витрата води дорівнює площі перерізу, помноженої на швидкість , встановив Герон Олександрійський на рубежі 2 ст. н. е., але вона не привернула уваги вчених». Більше того, воно не привертало уваги вчених майже 2000 років. Повіримо автору згаданого підручника і в наступному твердженні: «здавалося б, азбучна істина , що становить нині основу елементарної гідравліки: витрата потоку Q дорівнює площі його поперечного перерізу S , помноженої на швидкість v (Q = Sv ), увійшла до науки лише після 1628 року. , коли її було встановлено учнем Галілея італійцем Бенедетто Кастеллі».

1 . Уважний читач знайде нісенітницю в датах. Якщо вірити написаному, то виходить, що Герон Олександрійський прожив щонайменше 300 років. Чи буває таке?
У світі й не таке буває. Наприклад, коду "старший брат" на сотні років менше "молодшого брата" або "молодшої сестри". Напевно, знаєте, про що ми.
Що стосується напрочуд обдарованого Герона Олександрійського, якого відносять до найбільших інженерів за всю історію людства , то згідно з Вікіпедією [2]: «роки життя Герона в XX столітті стали предметом дискусії. Згідно з античними джерелами, він жив після Архімеда, але перед Паппом, тобто десь між 200 роком до н. е. та 300 роком н. е. Деякі історики XVIII—XIX століть вказували конкретніші дати у цьому інтервалі, наприклад, Бальді поміщає Герона під 120 роком е., а ЕСБЕ зазначений рік народження Герона — 155 рік до зв. е.».

А це означає, що Герон міг прожити й 500 років. Неймовірне можливе?! Як і у випадку зі згаданими братами. Напевно, знаєте, про що ми.
І знову ж таки, який збіг зі «старшим» та «молодшим» братами: деякі історики XVIII—XIX століть аналогічно визначили, хто є хто. А їхнім нащадкам це все виходить боком. Ми не про Герона. Напевно, знаєте, про що ми.
Дивна наука історія, треба зауважити. Адже ми на знання історії іспити складали у різних навчальних закладах, починаючи зі школи. При цьому на одному з наших каналів стверджується постійно: незнання історії не звільняє від відповідальності … «Цей божевільний, божевільний, божевільний, божевільний світ» – сказано не нами і сказано до нас.

До речі, ще один спосіб доказу або, принаймні, переконання – азбучна істина . Хіба встоїть якась твердь проти азбучної та ще істини . А як вимірювали витрату води, ігноруючи азбучну істину такий тривалий час? Відповідь знаходимо у того ж автора [1] - використовували якийсь мірний посуд . А давньогрецький філософ Герон Олександрійський, оскільки, зважаючи на все, «дріб'язковими справами не займався», використав для великих справ більші мірні судини – «викопував у руслі малої річки цілий басейн». Очевидно абсолютно : у давнину і пізніше використовували цілком логічний і виправданий для тих умов об'ємний спосіб вимірювання витрати води .

Примітка 2. А на доказ того, що давньогрецький філософ Герон Олександрійський «дріб'язковими справами не займався», пошлемося на ту ж Вікіпедію [2]: «Він першим винайшов автоматичні двері, автоматичний театр ляльок, автомат для продажу, скорострільний арбалет, що самозаряджається, Парову турбіну, автоматичні декорації, прилад для вимірювання протяжності доріг (стародавній одометр) та ін Першим почав створювати програмовані пристрої: вал зі штирями з намотаною на нього мотузкою.
Займався геометрією, механікою, гідростатикою, оптикою. Основні твори: «Метрика», «Пневматика», «Автоматопоетика», «Механіка» (твір зберігся повністю в арабському перекладі), «Катоптрика» (наука про дзеркала; збереглася тільки в латинському перекладі) та ін. Герона «Про діоптр», у якому викладено правила земельної зйомки, фактично засновані на використанні прямокутних координат.

Адже одна справа знати абеткову істину, інша справа діяти в конкретних умовах відповідно до неї.
Всі ми з дитинства знаємо азбучну істину - брехати погано . Достоєвський, неперевершений знавець глибин російської (великороської) душі, стверджує, риторично запитуючи [3]: «Чому в нас все брешуть, все до єдиного? ...у нас в Росії , в класах інтелігентних, навіть зовсім і не може бути не брехливої людини. Це саме тому, що в нас можуть брехати навіть чесні люди . Я переконаний, що в інших націях, у величезній більшості, брешуть лише негідники; брешуть із практичної вигоди, тобто прямо зі злочинними цілями. Ну а у нас можуть брехати абсолютно задарма найповажніші люди і з найповажнішими цілями ».
Ось Вам і азбучні істини: брехати погано, брешуть лише одні негідники, а за твердженням Достоєвського « у нас у Росії… можуть брехати навіть із цілком чесні люди … абсолютно даремно… і з найповажнішими цілями ».

Однак повернемось до теми.
Коли ж дозріли умови для втілення в життя « азбучної істини , яка нині становить основу елементарної гідравліки »? Адже для реалізації її треба знати площу поперечного перерізу русла та вимірювати швидкість потоку через цей переріз (метод « швидкість – площа »). І, як свідчить історія питання, все не так просто.
У тому ж підручнику [1], той самий автор: «Швидкість вимірюють за допомогою основного гідрометричного приладу – гідрометричної вертушки . Винахід цього приладу наприкінці XVIII ст. німецьким інженером-гідротехніком Р. Вольтманом склало цілу епоху в історії гідрометрії та гідрології ».

Ось як важко даються нам абеткові істини . Заодно і привід замислитися, коли настане таке, що «в Росії, в класах інтелігентних, навіть зовсім і не може бути людини, що бреше»?

3 . У читачів (а нам чомусь мріється, що такі будуть напевно) може виникнути цілком резонне питання: «А що це Ви так часто цитуєте саме цього автора і саме цього підручника?».
Дивіться, все дуже просто (росіяни дуже часто використовують цю словесну конструкцію) - все так роблять (росіяни дуже часто вживають і цю словесну конструкцію). Може й не все так роблять , але на багатьох сайтах і навіть без згадки даного автора та даного підручника так роблять.

Повернемося до методу « швидкість - площа » та складності її реалізації у вік все, що перемагає науки та технічного прогресу.
«Виміряти швидкість течії значно складніше, тому що в різних точках перерізу вона неоднакова – біля дна та берегів вода тече повільніше (внаслідок тертя про дно), посередині річки швидше. Тому доводиться вимірювати швидкість не в одній точці річкового потоку, а на різній глибині та на різних відстанях від берега за поперечним профілем ».

Цілком очевидно (див. на малюнках зазначені точки вимірювань) наскільки трудомісткий процес реалізації азбучної істини . Навіть на сучасному етапі технічного розвитку (див. фото нижче; за якість вибачте). І як вказують знаючі люди, «працювати в люльці, що розгойдується над бурхливою річкою, опускаючи з неї вертушку в воду, що піниться, досить ризиковане заняття». Ми не куштували, тому покладаємося на компетенцію тих, хто це знає напевно.

Тому не дивно, і це стверджують не менш компетентні люди, що «на території Європи вимірювання витрати води найбільших річок було розпочато у 1800-1810 рр., у Північній Америці, Азії та Австралії – у середині 19 ст., в Африці та Південній Америці - лише у першій чверті 20 ст.».

Не дивно також, що з розвитком науки та техніки відбувався пошук нових способів та методів вимірювання витрат води. Як розповідає Вікіпедія, «1832 року Майкл Фарадей пробував визначити швидкість течії річки Темзи, вимірюючи напругу, що індукується в потоці води магнітним полем Землі. При цьому використовувався принцип електромагнітного виміру витрати, що ґрунтується на законі індукції Фарадея. Відповідно до цього закону, напруга створюється, коли провідна рідина проходить через магнітне поле електромагнітного витратоміра. Цю напругу пропорційно швидкості потоку середовища та за швидкістю потоку можна визначити витрату ».
Незручність розглянутих методів полягає в необхідності поміщати засіб вимірювання витратоміру у воду або іншу рідину в потрібному місці на необхідну глибину. Цілком очевидно , що «ідеальним методом вимірювання витрати води був би такий, який не вимагав би ні промірів поперечного перерізу русла, ні занурення вертушки у воду для вимірювання швидкості течії».
Авторитетними фахівцями та вченими, які пишуть навіть підручники, стверджується: « досить перспективним , для вдосконалення методики вимірювання витрат води є, мабуть , метод вимірювання швидкості течії річки за допомогою ультразвуку . У руслі річки (під водою) встановлюють збудник ультразвукових коливань і на деякій відстані від нього нижче за течією – приймач цих коливань. Вимірявши швидкість проходження ультразвуку спочатку за течією, потім проти течії (для цього не потрібно міняти місцями збудник коливань і приймач, вони взаємозамінні), за тим, наскільки швидше проходять ультразвукові коливання по течії річки, ніж проти течії, обчислюють швидкість течії. Ультразвуковий метод дозволяє проводити вимірювання швидкості течії з берега та визначати витрату води як завгодно часто ».
При цьому для контролю витрати та обліку води та теплоносія у промисловості, як інформує Вікіпедія, ультразвукові (акустичні) витратоміри почали застосовувати з 60-х років минулого століття.

Вище згадані твердження автора підручника щодо ультразвукового методу нас цілком влаштовує, тому що підручників ми не пишемо, але саме продажем на ринку України ультразвукових витратомірів серії TUF2000 ми займаємося не перший рік https://gtest.com.ua/izmeritelnye-pribory/raskhodomery -Ультразвукові / І як випливає з наведених тверджень, займаємося справою цілком необхідною для людства, із застосуванням передових досягнень і науки, і техніки.

Дані витратоміри мають гарний попит і це нам приємно. А попит на цю продукцію говорить про те, що і Покупцям витратоміри припали до душі. І це нас теж тішить. За це вдячні Всевишньому та китайському виробнику, який постачає їх під брендом T-Sonic .

До речі, підручників ми не пишемо, можливо, поки що. Але у найкращі часи видавали журнал « Вимірювальні прилади та системи », тираж 2000 прим. на рік. Цілком очевидна причина того, чому ми не пишемо підручники – переживаємо не найкращі часи. Як і весь світ очевидно. Але при цьому сподіваємось на все найкраще. «І ми тоді житимемо», - як співається в одній оптимістичній пісні про світле майбутнє, до якого так ніхто й не дожив.

Зараз «нові пісні вигадали життя». Але вони теж вселяють райдужні надії. Це стосується, звісно, тих, хто був причетний до відзначення 30-річчя незалежності України. У всякому разі, якщо не надії, то надають певного градуса оптимістичного настрою. А за оптимістичного настрою, як відомо, надія живе найдовше.

Ми намагаємося використовувати сухий стиль викладу, як Ви помітили. Виходимо з того, що необхідна технічна інформація, достатня для вибору Покупцем необхідного товару представлена у нас безпосередньо і в повному обсязі на сторінці . Коли Покупцеві наша легкість викладу матеріалу стане неспроможною, підвантажитися великоваговістю та лаконічністю технічної інформації він завжди зможе, заглянувши на сайт https://gtest.com.ua .
Дехто з наших клієнтів інформує нас, наприклад, із того ж Дніпра, що вони постійно порушують питання про налагодження виробництва широкої номенклатури таких витратомірів в Україні. Але поки що «воз і нині там». А хотілося, щоб він уже давно був тут. Звісно, дещо в Україні виробляється. Наприклад, ТОВ «ДНІПРО УКРАЇНА».

Про те, які величезні можливості для економіки країни дає освоєння виробництва витратомірів, говорить така інформація. Відповідно до ГОСТ 15528-86 існують близько 70 різних видів витратомірів, що відрізняються принципом їх дії !
Чи є в Україні можливості проводити всі види робіт з освоєння виробництва всієї можливої номенклатури витратомірів, починаючи від науково-дослідних та дослідно-конструкторських робіт до їх промислового освоєння – це питання? Приклад Китаю показує, що багато чого можна досягти за належної державної політики. І мають бути кадри, бо кадри вирішують все , - як навчав великий менеджер ще 80 років тому. А наші кадри десь тепер? Там, де на них є попит.
І для всього потрібен час. Можуть заперечити – потрібні гроші. Обізнані люди кажуть – гроші під ногами. Мільярди наших грошей щороку осідають за межами нашої країни. Питання не в грошах – питання у головах. І в серцях.

Цілком очевидно, що ми не в змозі навіть побіжно висвітлити таку велику тему, як витратоміри. Ніхто не обійме неосяжного (афоризм Козьми Пруткова). Не будемо і ми намагатися це зробити, а тому зупинимося на задачі більш-менш посильної для нас сирих. Нижче йдеться в основному про вимірювання витрат рідин ультразвуковими витратомірами з орієнтацією на прилади серії TUF2000

Будемо вдячні за увагу до нашої статті.
Ми не знаємо, для чого Вам ця інформація, але ми чітко впевнені, що колись ви нею неодмінно скористаєтеся. Без такої впевненості марна наша праця. Такий підхід ми запозичили, з творчим підходом, в одній із українських радіостанцій.

ВИТРАТА і ВИТРАТОМІРИ

(Речі треба називати своїми іменами)

Визначимося із речами, тобто. із термінами. А з термінами та визначеннями завжди непросто.
Існують і такі явища як «жаргонізм», «вульгаризм», «розмовна мова», «просторіччя», не кажучи про модний « сленг », який знаючі люди охарактеризували як « язик-бродяга », який тиняється на околицях літературної мови і постійно намагається пробити собі дорогу до найвишуканішого суспільства ». А якщо взяти ще до уваги і те, що товари, які ми купуємо, виробляються в інших країнах, де своє «просторіччя», то термінологічна ситуація від цього не спрощується.

У своїх околицях «тиняються», безумовно, також і терміни витрата і витратомір . Щоб внести певну ясність у частині цих околиць в побуті ми по допомогу частіше звертаємося до Вікіпедії. При строгому підході необхідно дотримуватися ГОСТів, ДСТУ, як вищого світу проживання істини.

Декілька прикладів у частині термінів.

За Вікіпедією :
Об'ємна витрата - обсяг речовини, що проходить через поперечний переріз потоку за одиницю часу .
Масова витрата - маса речовини, що проходить через поперечний переріз потоку за одиницю часу .

За ГОСТ 15528-86 :
Витрата рідини (газу), витрата – фізична величина, що дорівнює межі відношення збільшення маси або об'єму, або кількості рідини (газу), що протікають у трубопроводі через переріз, перпендикулярне напрямку швидкості потоку, до інтервалу часу, за який це збільшення сталося, при необмеженому зменшенні інтервалу часу.
Об'ємна витрата рідини (газу), об'ємна витрата – витрата рідини (газу), що виражається через її обсяг та час.
Масова витрата рідини (газу), масова витрата – витрата рідини (газу), що виражається через її масу та час.

Для меж, що вивчають і ще пам'ятають теорію, цілком очевидно , що наведені параметри збігатимуться за значенням (для кожного випадку їх визначення - за Вікіпедією і по ГОСТ) за однієї умови - якщо збільшення маси або обсягу не відбувається. Іншими словами - цей збіг відноситься тільки до випадку постійної швидкості потоку.

Для повноти картини щодо використання термінів наведемо визначення витрати з підручника для підготовки операторів нафтопереробки [4]:
Витратою називається кількість речовини, яка проходить через лічильник за 1 год при потоці, що встановився, і втраті напору 0,1 МПа.

Втрати натиску є різниця тисків на вході в лічильник і виході з нього.

Найчастіше в літературі, на сайтах, у побуті під витратою розуміють кількість речовини, що протікає через даний переріз трубопроводу або каналу в одиницю часу . Таке визначення є цілком прийнятним, якщо абстрагуватися від суворості нормативних документів. Цей підхід цілком припустимий і розуміння загальних питань, що стосуються нашої теми.

Без сумніву, якщо існує витрата , то існують і технічні засоби для вимірювання витрати речовини.
За Вікіпедією, куди ми звертаємося за добуванням різних відомостей, витратомір - це прилад, що вимірює об'ємну витрату або масову витрату речовини, тобто кількість речовини ( об'єм , маса ), що проходить через даний переріз потоку, наприклад, переріз трубопроводу в одиницю часу. Якщо прилад має інтегруючий пристрій ( лічильник ) і служить для одночасного вимірювання та кількості речовини, його називають лічильником-витратоміром.
Інтегратор (лічильник) безперервно підсумовує показання приладу, а кількість речовини визначають різницею його показань за необхідний проміжок часу.

Вимірювання витрати і кількості є складним завданням, оскільки на показання приладів впливають фізичні властивості вимірюваних потоків : щільність, в'язкість, співвідношення фаз в потоці і т.п. тиску.
Якщо умови експлуатації витратоміра відрізняються від умов, за яких здійснювалось його градуювання, то помилка у показаннях приладу може значно перевищити допустиме значення. Тому для приладів, що випускаються серійно, встановлені обмеження області їх застосування: за властивостями вимірюваного потоку, максимальної температури і тиску, вмісту твердих частинок або газів в рідині і т.п.

УЛЬТРАЗВУКОВІ ВИТРАТОМІРИ

(що це)

Вище ми вже говорили, що з термінологією та визначеннями серед джерел, до яких ми найчастіше звертаємось, не все так просто. Тому змушені наводити визначення різних джерел, якщо є певні розбіжності. Так само це стосується і ультразвукових витратомірів.

За Вікіпедією:
Ультразвуковими витратомірами називають витратоміри, принцип роботи яких заснований у проходженні ультразвукової хвилі через потік рідини чи газу. Ультразвукові витратоміри працюють у діапазоні частот від 20 кГц до 1000 МГц.
За ГОСТ 15528-86:
Ультразвуковий витратомір – акустичний витратомір, у якому використовуються звукові коливання частотою понад 20 000 Гц.
Акустичний витратомір - витратомір рідини (газу), принцип дії якого ґрунтується на залежності акустичного ефекту в потоці рідини (газу) від її витрати.
У технічній літературі, у підручниках найчастіше використовується визначення, близьке до Вікіпедії. На таке визначення і ми орієнтуватимемося.
Тут важливий, напевно, той принцип, який сповідують багато наших співвітчизників, коли мова заходить про те, якою мовою спілкуватися між людьми: та яка різниця, аби порозуміння було, та людина хороша. Але ми ще дотримуємося і такого принципу: Покупець завжди має рацію . Між нами – дотримуватися принципів нелегко.

Ультразвукові витратоміри

(для чого це)

Ультразвукові витратоміри призначені для вимірювання витрати майже всіх продуктів, будь то рідини або гази, агресивні або корозійні.
Застосовуються в різних галузях промисловості та господарства:
• Водопідготовка та очищення стічних вод;
• Хімічна;
• Нафтогазова;
• Нафтохімічна та нафтопереробна;
• Харчова промисловість та напої;
• Фармацевтична;
• Землеробство (полив рослин);
• Енергетика
jpg" style="height:715px; width:800px">

Ультразвукові витратоміри

(без хибної скромності)

Загалом до переваг ультразвукових витратомірів як таких прийнято відносити:
• високу точність вимірювання у широкому інтервалі витрат;
• надвисока швидкодія (десятки мілісекунд),
• можливість виміру пульсуючих витрат;
• високі показники надійності (через відсутність рухливих вузлів);
• важливу можливість вимірювання масової витрати;
• збереження працездатності при зміні напряму потоку;
• можливість вимірювання великого класу середовищ від рідких металів до кріогенних рідин та газів;
• відсутність необхідності навчання персоналу, використання спеціального інструменту та відсутність нерозв'язних проблем під час монтажу, введення в експлуатацію, калібрування чи технічне обслуговування;
• введення в експлуатацію однаково просте і безпечне.

Виділяють кілька ультразвукових методів вимірювання витрати, які по-різному реалізують переваги ультразвукових витратомірів. Тому сучасні ультразвукові витратоміри поєднують у собі всі переваги кожного методу і ідеально підходять під високі вимоги сучасного виробництва.

Зазначені вище якості та ряд інших особливостей ультразвукових витратомірів визначили їх широке поширення.

Ультразвукові витратоміри

(як працює це)

Спробувавши назвати речі своїми іменами, переходимо до теми вимірювання витрат рідин ультразвуковими витратомірами .
Як зазначалося вище, Герон Олександрійський межі 2 в. н. е. встановив, що витрата води Q дорівнює площі перерізу S , помноженої на швидкість v , тобто. Q = S x v. Таким чином, усі розрахунки витрати зводяться до визначення швидкості потоку та площі поперечного перерізу цього потоку.

В даний час найбільшого поширення набули ультразвукові витратоміри двох типів:
● ультразвукові час імпульсні витратоміри , в яких використовується той факт, що швидкість поширення ультразвукової хвилі Vв в середовищі, що рухається, є векторною сумою Vв = Vж + V , де Vж - швидкість поширення ультразвуку в нерухомій рідині, а V - швидкість течії рідини;
● доплерівські витратоміри , засновані на ефекті Доплера, що має місце при відображенні ультразвукової хвилі від деякого відбивача або групи відбивачів, що рухаються в потоці рідини.
Зупинимося на ультразвукових час імпульсних витратомірах , орієнтуючись на згаданий вище афоризм Козьми Пруткова.

Вимірювання швидкості ультразвуковими витратомірами
у закритих трубопроводах

(Скажи, якщо знаєш. Йов 28:4,5 )

Чому ж не сказати, якщо все дуже просто (чергове раз запозичимо у великоросів вираз, які використовує його на всякий випадок і без нього).

Принцип дії ультразвукових витратомірів ґрунтується на вимірі різниці в часі проходження акустичного сигналу в рідині (газі). При цьому два ультразвукові перетворювачі (інакше – датчики, сенсори), розташовані на трубопроводі по діагоналі навпроти один одного, функціонують поперемінно як випромінювач та приймач.

Таким чином, швидкість поширення акустичного сигналу, що по черзі генерується обома перетворювачами, збільшується, коли сигнал спрямований по потоку, і зменшується, коли спрямований проти потоку.
Різниця у виміряному часі передачі ΔT безпосередньо і точно співвідноситься зі швидкістю протікання рідини в трубопроводі, як це показано на малюнку:

де:
- кут нахилу до напрямку потоку рідини;
М – час проходження ультразвукового променя;
D – діаметр трубопроводу;
Tup – час проходження звукового сигналу від верхнього перетворювача (Downstream transducer) до перетворювача нижнього перетворювача (Upstream transducer);
Tdown – час проходження звукового сигналу від нижнього перетворювача (Upstream transducer) до верхнього перетворювача;
ΔT = Tup - Tdown;
flow – потік рідини;
Install Spacing – настановний інтервал.

На підставі виміряної акустичним витратоміром швидкості v, можна розрахувати об'ємний витрата Q, знаючи поперечний переріз трубопроводу.

Сподіваємося, вдалося переконати, що й справді досить просто.

Далі буде...

Магазин Gtest® - авторизований постачальник витратомірів в Україну: https://gtest.com.ua/izmeritelnye-pribory/rashodomery-ultrazvukovye