Un misuratore di portata ad ultrasuoni è un dispositivo utilizzato per misurare la portata di un fluido utilizzando onde ultrasoniche. Funziona in base al principio della trasmissione di segnali ultrasonici attraverso il fluido e dell’analisi delle caratteristiche del segnale per determinare la velocità del flusso. Esistono generalmente due tipi di misuratori di portata ad ultrasuoni: misuratori di portata Doppler e misuratori di portata a tempo di transito.
Nei misuratori di portata a ultrasuoni Doppler, le onde ultrasoniche vengono trasmesse nel fluido che scorre. Quando queste onde incontrano particelle o bolle sospese nel fluido, vengono riflesse al trasmettitore con una frequenza diversa a causa dell’effetto Doppler causato dal movimento delle particelle. Misurando lo spostamento di frequenza delle onde riflesse, è possibile determinare la velocità del flusso.
I misuratori di portata ad ultrasuoni a tempo di transito funzionano inviando impulsi ultrasonici avanti e indietro tra due o più trasduttori (sensori) montati sui lati opposti del percorso del flusso. Quando il fluido scorre, gli impulsi che viaggiano a monte si muovono più lentamente rispetto agli impulsi che viaggiano a valle. Misurando la differenza temporale tra gli impulsi a monte e a valle, è possibile calcolare la velocità del flusso e successivamente la portata.
La teoria alla base della misurazione del flusso a ultrasuoni ruota attorno alla misurazione accurata del tempo impiegato dagli impulsi ultrasonici per viaggiare con e contro il flusso del fluido. Questa differenza di tempo, insieme alla geometria del percorso del flusso e alla velocità del suono nel fluido, consente il calcolo preciso della velocità del flusso e della portata volumetrica.
Un misuratore di portata a ultrasuoni è tipicamente costituito da trasduttori che generano e ricevono segnali a ultrasuoni, un processore o analizzatore di segnali per interpretare i segnali e un dispositivo di visualizzazione o uscita per presentare le misurazioni della portata. Questi misuratori sono ampiamente utilizzati in vari settori come il trattamento delle acque, petrolio e gas, lavorazione chimica e sistemi HVAC (riscaldamento, ventilazione e condizionamento dell’aria) per monitorare e controllare il flusso di liquidi e gas.
Lo scopo principale di un flussometro, compresi i misuratori di portata a ultrasuoni, è fornire misurazioni accurate e affidabili delle portate dei fluidi. Queste informazioni sono cruciali per il controllo dei processi, il monitoraggio dell’efficienza, l’ottimizzazione delle operazioni e la garanzia della conformità agli standard normativi. I misuratori di portata a ultrasuoni offrono vantaggi come l’installazione non intrusiva (soprattutto nelle tubazioni esistenti), una caduta di pressione minima, un’ampia rangeability e l’idoneità per un’ampia gamma di tipi e condizioni di fluidi.