Ultraheli gaasivoolumõõtur -mis on ultraheli voolumõõturgaasitorustikes kõige sagedamini kasutatavad seadmed - on torujuhtmele paigaldatud voolumõõtur, mis kannab voolavat gaasi ja mõõdab gaasivoolu ultraheli põhimõttel. Ühe-kanaliga ultraheli gaasivoolumõõtur on seade, mis on varustatud ainult ühe kanaliga; mitme kanaliga ultraheli gaasivoolumõõturil on kaks või enam kanalit. Ultraheli gaasivoolumõõturi põhiprintsiip voolukiiruse mõõtmiseks on gaasivedeliku põhiparameetrite, nagu kiirus, voolukiirus ja tihedus, arvutamine, mõõtes ultrahelilainete levimisaega gaasikeskkonnas.
Aja{0}}erinevuse ultraheli gaasivoolu mõõtmise tööpõhimõtte analüüs
Ultraheli gaasivoolu mõõtmise ajavahe-meetod -, millele sageli viidatakseUltraheli voolumõõturi määratlus- määrab gaasi keskmise kiiruse helikanalis, kasutades kahe samas suunas ja vastassuunas leviva ultrahelisignaali levimisaja erinevust. Kui ultraheli levib voolavas gaasikeskkonnas, muutub selle kiirus koos gaasi kiirusega. Täpsemalt, ultraheli levimiskiirus muutub gaasi kiirusega samas suunas: gaasi kiiruse suurenemisel suureneb ka samas suunas leviva ultraheli kiirus; vastupidi, kui gaasi kiirus suureneb ultraheli levimisele vastupidises suunas, väheneb ultraheli kiirus vastavalt.
Ultraheli toruvooluanduri põhistruktuur
Nagu on näidatud joonisel 2.1 - tüüpilineUltraheli voolumõõturi skemaatiline diagramm- Toru ühele või mõlemale küljele on paigaldatud kaks ultraheliandurit (mida nimetatakse sondideks või anduriteks), mis on võimelised nii ultraheliimpulsse edastama kui ka vastu võtma. Ultrahelisignaali tegelikku teed kahe anduri vahel nimetatakse helikanaliks, seega moodustab anduripaar ühe helikanali. Andurid on vedelast keskkonnast eraldatud heli-läbipaistva membraani või akustilise kanali seina osaga. Ühel-kanalilultraheli voolumõõtur, lõikub kahe ultrahelianduri vaheline lainejuht seadme teljega.
Nagu on näidatud joonisel 2.1, on toru läbimõõt D ja sirge joone pikkus kahe anduri A ja B otsapindade vahel, mis on paigutatud toru mõlemale küljele, on kanali pikkus L (nimetatakse ka heliteeks L). Selle suhe läbimõõduga D on järgmine:
Valemis: Φ on helikanali kaldenurk, mis on helikanali ja toru telje vaheline nurk. Helikanali kaldenurk on ka ultrahelilaine langemisnurk.
Juhtuminurka - on sageli käsitletudUltraheli voolumõõturi struktuursamuti aastalUltraheli voolumõõturi plokkskeem- mõjutab nii heli kiirus vedelikus kui ka heli kiirus akustilise kiilu ja toru seina materjalis. Kuid helikiiruse muutus temperatuuriga on tahkete materjalide puhul üldiselt väiksem kui gaasiliste materjalide puhul. Kui temperatuurimuutus on väike, võib akustilise kiilu ja toru seina materjali mõju mõõtmise täpsusele tähelepanuta jätta; kui aga temperatuurimuutuste vahemik on suur, tuleb teha korrektsioone helikiiruse oluliste muutuste osas akustilise kiilu ja toruseina materjalis.
30-kraadise langemisnurgaga muunduril on kõrge läbilaskvus, väike energiakadu ja madal ergutuspinge, mistõttu sobib see käeshoitavatele ultrahelivoolumõõturitele, kus vahelduvvoolu toide on ebamugav. 45-kraadise langemisnurgaga muunduril on madalam läbilaskvus, kuid anduri kristallide suurust saab ergutuspinge tõstmiseks suurendada, muutes selle sobivaks statsionaarsetele ultrahelivoolumõõturitele või neile, mis saavad kasutada vahelduvvoolu.
