Ультразвуковые расходомеры работают принципу времени прохождения сигнала. Принцип измерения основан на том, что звуковой импульс, идущий в том, же направлении, что и поток жидкости, имеет общую скорость распространения равную скорости звука плюс скорость течения жидкости. А звуковой импульс, идущий в направлении, противоположном скорости течения, будет иметь скорость, меньшую на значение скорости потока жидкости. При помощи ультразвуковых датчиков измеряется время прохождения акустических сигналов, которые движутся в направлении и против потока. Разница во времени прохождения пропорциональна средней скорости потока и преобразуется в выходной сигнал и показания волюметрического и суммарного расхода. Измерительные лучи расходомера образуют трехмерный профиль распределения скоростей движения среды или профиль потока среды, которая проходит по измерительной трубе. Эти линии измерения располагаются таким образом, чтобы максимально снизить воздействие профиля потока (ламинарного или турбулентного). В комбинации с использованием новейших технологий цифровой обработки сигнала это дает стабильные и надежные измерения расхода.
Массовые расходомеры.
Многие химические реакции требуют более точного измерения расхода вещества. Это привело к разработке массовых расходомеров. Существует большое количество моделей, но наиболее распространены Кориолисовые расходомеры Принцип которых основан на существовании Кориолисовой силы. Кориолисовые расходомеры измеряют непосредственно массовый расход, в то время как другие расходомеры измеряют в основном объемный расход вещества. Так как масса вещества неизменна, то в таких расходомерах нет необходимости его подстройки в зависимости от изменения свойств измеряемого вещества. Более того, кориолисовый расходомер не требует подстройки при изменении температуры или давления. Эти расходомеры применяются для измерения расхода жидкостей, вязкость которых меняется в зависимости от температуры и давления.
Силы Кориолиса проявляются в колебательных системах, когда жидкость или газ перемещается в направлении оси колебаний. Измерительная система Кориолиса имеет симметричную форму и состоит из одной или двух измерительных трубок прямой или искривленной формы. С помощью электромагнита измерительная труба приводится в колебание на резонансной частоте. Когда скорость потока равна нулю, сила Кориолиса также равняется нулю. При наличии в измерительной трубке потока, частицы жидкости в продукте ускоряются на одном отрезке трубы и замедляются на другом. Сила Кориолиса создается ускоряемыми и замедляемыми частицами жидкости. Эта сила вызывает очень незначительную деформацию измерительной трубки, которая накладывается на основную составляющую и прямо пропорциональна массовому расходу. Эта деформация улавливается при помощи специальных датчиков. Так как характеристики колебаний измерительной трубы зависят от температуры, температура измеряется постоянно, соответственно измеряемая величина подвергается коррекции. Такие расходомеры имеют очень широкий спектр применений, начиная от измерения агрессивных жидкостей и жидкого азота.
