Wodomierz ultradźwiękowy

Wodomierze ultradźwiękowe obliczają przepływ wody, wykrywając różnicę czasu, gdy wiązki ultradźwiękowe rozchodzą się w wodzie w dół i w górę. Jego głównym elementem jest przetwornik ultradźwiękowy, który składa się z nadajnika i odbiornika. Kiedy fale ultradźwiękowe rozchodzą się wzdłuż kierunku przepływu wody, prędkość propagacji wzrasta; i odwrotnie, gdy rozprzestrzeniają się przeciwnie do kierunku przepływu wody, prędkość propagacji maleje. Porównując czas propagacji ultradźwięków w dół i w górę, można obliczyć prędkość przepływu wody. Na podstawie tej prędkości w połączeniu z polem-przekroju rury można uzyskać wartość przepływu.

W szczególności wiązka ultradźwiękowa emitowana przez jedną sondę wchodzi do rury przez ściankę rury, jest odbijana przez drugą stronę ścianki rury i jest odbierana przez inną sondę ultradźwiękową. Ścieżka fali ultradźwiękowej ma kształt litery V-. Podczas pomiaru czujniki ultradźwiękowe przed i za rurą na zmianę przesyłają i odbierają impulsy ultradźwiękowe, a-precyzyjny zegar cyfrowy służy do pomiaru różnicy czasu wiązki ultradźwiękowej rozchodzącej się w rurze odpowiednio w kierunku do przodu i do tyłu. Wartość bezwzględna to ΔT. Załóżmy, że wewnętrzna średnica rury wynosi D, kąt pomiędzy wiązką ultradźwiękową w rurze a przekrojem rury wynosi θ, a czas od emisji do odbioru fali ultradźwiękowej, gdy płyn w rurze jest nieruchomy, wynosi T₀. Mierząc powyższe wielkości fizyczne, można obliczyć natężenie przepływu płynu.