فلومترهای فراصوت:
فلومترهای فراصوت (اولتراسونیک) از جمله روش های سنجش جریان سیال به صورت «غیرتداخلی» (non-Invasive) به شمار می آیند.
این روش، منحصر به سیالات رسانا نیست و کاربرد بسیاری در سنجش سیالات خورنده و همچنین دوغاب دارد.
در کنار دقت بالا و نیاز کم به عملیات تعمیر و نگهداری، در این ابزار، نیازی نداریم تا دستگاه در داخل خط لوله قرار بگیرد بلکه می توان آن را به کمک بست هایی در خارج خط لوله قرار داد.
با توجه به این که قرارگیری ابزار سنجش جریان در داخل لوله، هزینه های زیادی را تحمیل می کند، درنتیجه، فلومترهای الوتراسونیک صرفه اقتصادی بسیار زیادی دارند.
علاوه بر این، در این روش، نیازی نیست تا کارکنان به خطر تماس با مواد خطرناک، سمی و خورنده مواجه شوند و از ورود هرنوع آلودگی به سیال جلوگیری خواهد شد.
دو نوع از فلومترهای فراصوت بر اساس «جابه جایی دوپلر» (Doppler Shift) و «زمان عبور» (Transit Time) بنا شده اند. در گذشته، این نوع از فناوری ها به خوبی درک نشده بودند و همین امر سبب عدم بکارگیری از آن ها در صنعت می شد.
هرکدام از این روش ها، مشخصه های خود را دارند و بسته به شرایط، هریک ممکن است نسبت به دیگری، برتری هایی داشته باشد. در ادامه، به بررسی فلومتر اولتراسونیک جابه جایی دوپلر می پردازیم.
فلومتر جابه جایی دوپلر:
اجزای اصلی این فلومتر در تصویر زیر نشان داده شده اند. از جمله نیازمندی های این دستگاه، حضور اجزای پراکنده کننده در داخل سیال است که سبب انحراف انرژی خروجی فراصوت از فرستنده و دریافت آن در گیرنده می شوند.
این انحراف می تواند به کمک ذرات جامد، حباب های گازی یا جریان های «ادی» (Eddie) در سیال به وجود بیایند.
این اجزای منحرف کننده سبب ایجاد «فرکانس جابه جایی» (Frequency Shift) بین انرژی فرستاده شده و منحرف شده می شوند که اندازه گیری این جابه جایی، در نهایت ما را به سرعت جریان سیال عبوری می رساند که رابطه آن به صورت زیر است.
حجم سیال عبوری نیز به راحتی و با ضرب کردن سرعت سیال در سطح مقطع لوله به دست می آید.