Um medidor de vazão ultrassônico é um dispositivo usado para medir a vazão de um fluido utilizando ondas ultrassônicas. Opera com base no princípio de transmissão de sinais ultrassônicos através do fluido e análise das características do sinal para determinar a velocidade do fluxo. Geralmente existem dois tipos de medidores de vazão ultrassônicos: medidores de vazão Doppler e medidores de vazão de tempo de trânsito.
Nos medidores de vazão ultrassônicos Doppler, as ondas ultrassônicas são transmitidas para o fluido que flui. Quando essas ondas encontram partículas ou bolhas suspensas no fluido, elas são refletidas de volta ao transmissor em uma frequência diferente devido ao efeito Doppler causado pelo movimento das partículas. Medindo a mudança de frequência das ondas refletidas, a velocidade do fluxo pode ser determinada.
Os medidores de vazão ultrassônicos de tempo de trânsito funcionam enviando pulsos ultrassônicos para frente e para trás entre dois ou mais transdutores (sensores) montados em lados opostos do caminho do fluxo. Quando o fluido está fluindo, os pulsos que viajam a montante movem-se mais lentamente em relação aos pulsos que viajam a jusante. Medindo a diferença de tempo entre os pulsos a montante e a jusante, a velocidade do fluxo e subsequentemente a vazão podem ser calculadas.
A teoria por trás da medição de fluxo ultrassônico gira em torno da medição precisa do tempo que leva para os pulsos ultrassônicos viajarem com e contra o fluxo do fluido. Esta diferença de tempo, juntamente com a geometria do caminho do fluxo e a velocidade do som no fluido, permite o cálculo preciso da velocidade do fluxo e da vazão volumétrica.
Um medidor de vazão ultrassônico normalmente consiste em transdutores, que geram e recebem sinais ultrassônicos, um processador ou analisador de sinal para interpretar os sinais e um dispositivo de exibição ou saída para apresentar as medições de vazão. Esses medidores são amplamente utilizados em vários setores, como tratamento de água, petróleo e gás, processamento químico e sistemas HVAC (aquecimento, ventilação e ar condicionado) para monitorar e controlar o fluxo de líquidos e gases.
O objetivo principal de um medidor de vazão, incluindo medidores de vazão ultrassônicos, é fornecer medições precisas e confiáveis das taxas de vazão de fluidos. Essas informações são cruciais para o controle de processos, monitoramento da eficiência, otimização de operações e garantia de conformidade com padrões regulatórios. Os medidores de vazão ultrassônicos oferecem vantagens como instalação não intrusiva (especialmente em tubulações existentes), queda mínima de pressão, ampla rangeabilidade e adequação para uma ampla variedade de tipos e condições de fluidos.