Principio di funzionamento del tempo di transito
Principio di misurazione:
Il principio di correlazione del tempo di transito sfrutta il fatto che il tempo di volo di un segnale ultrasonico è influenzato dalla velocità di flusso del mezzo di trasporto. Come un nuotatore che attraversa un fiume in piena, un segnale ultrasonico viaggia più lentamente controcorrente che a favore di corrente.
NostroMisuratori di portata a ultrasuoni TF1100lavorare secondo questo principio del tempo di transito:
Vf = Kdt/TL
Dove:
Velocità di flusso Vc
K: Costante
dt: Differenza nel tempo di volo
TL: Tempo medio di transito
Quando il flussometro è in funzione, i due trasduttori trasmettono e ricevono segnali ultrasonici amplificati da un fascio multiplo che viaggiano prima a valle e poi a monte. Poiché gli ultrasuoni viaggiano più velocemente a valle che a monte, si verifica una differenza di tempo di volo (dt). Quando il flusso è fermo, la differenza di tempo (dt) è zero. Pertanto, conoscendo il tempo di volo sia a valle che a monte, è possibile calcolare la differenza di tempo e quindi la velocità del flusso (Vf) tramite la seguente formula.
Metodo V
Metodo W
Metodo Z
Principio di funzionamento Doppler
ILDF6100Il flussometro in serie funziona trasmettendo un suono ultrasonico dal suo trasduttore di trasmissione. Il suono viene riflesso da appositi riflettori sospesi nel liquido e registrato dal trasduttore di ricezione. Se i riflettori sonori si muovono lungo il percorso di trasmissione del suono, le onde sonore vengono riflesse a una frequenza diversa (frequenza Doppler) rispetto alla frequenza trasmessa. Questa variazione di frequenza è direttamente correlata alla velocità della particella o della bolla in movimento. Tale variazione di frequenza viene interpretata dallo strumento e convertita in diverse unità di misura definite dall'utente.
Devono esserci delle particelle abbastanza grandi da causare una riflessione longitudinale, ovvero particelle di dimensioni superiori a 100 micron.
Quando si installano i trasduttori, il luogo di installazione deve disporre di una lunghezza di tubo rettilineo sufficiente a monte e a valle. In genere, a monte sono necessari 10D e a valle 5D di lunghezza di tubo rettilineo, dove D è il diametro del tubo.
Principio di funzionamento della velocità di area
DOF6000Il misuratore di portata a canale aperto di questa serie utilizza la tecnologia Doppler a modo continuo per rilevare la velocità dell'acqua. Un segnale ultrasonico viene trasmesso nel flusso d'acqua e gli echi (riflessioni) restituiti dalle particelle sospese nel flusso vengono ricevuti e analizzati per estrarre lo spostamento Doppler (velocità). La trasmissione è continua e simultanea alla ricezione del segnale di ritorno.
Durante un ciclo di misurazione, Ultraflow QSD 6537 emette un segnale continuo e misura i segnali di ritorno dai diffusori in qualsiasi punto lungo il fascio. Questi segnali vengono scomposti in una velocità media che può essere correlata alla velocità del flusso nel canale in punti appropriati.
Il ricevitore dello strumento rileva i segnali riflessi e questi vengono analizzati utilizzando tecniche di elaborazione digitale del segnale.
Misurazione della profondità dell'acqua – Ultrasuoni
Per la misurazione della profondità, Ultraflow QSD 6537 utilizza la tecnologia Time-of-Flight (ToF). Questa tecnologia prevede la trasmissione di un impulso di segnale ultrasonico verso la superficie dell'acqua e la misurazione del tempo impiegato dall'eco per essere ricevuto dallo strumento. La distanza (profondità dell'acqua) è proporzionale al tempo di transito e alla velocità del suono nell'acqua (corretta in base alla temperatura e alla densità).
La profondità massima misurabile con ultrasuoni è limitata a 5 metri.
Misurazione della profondità dell'acqua – Pressione
I siti in cui l'acqua contiene grandi quantità di detriti o bolle d'aria potrebbero non essere adatti alla misurazione della profondità tramite ultrasuoni. In questi casi, è più indicato utilizzare la pressione per determinare la profondità dell'acqua.
La misurazione della profondità basata sulla pressione può essere applicabile anche in siti in cui lo strumento non può essere posizionato sul fondo del canale di flusso o non può essere montato orizzontalmente.
L'Ultraflow QSD 6537 è dotato di un sensore di pressione assoluta da 2 bar. Il sensore è posizionato sulla parte inferiore dello strumento e utilizza un elemento di rilevamento della pressione digitale con compensazione della temperatura.
Quando si utilizzano sensori di pressione di profondità, la variazione della pressione atmosferica può causare errori nella misurazione della profondità. Questo errore viene corretto sottraendo la pressione atmosferica dalla pressione di profondità misurata. A tale scopo è necessario un sensore di pressione barometrica. Il calcolatore DOF6000 integra un modulo di compensazione della pressione che compensa automaticamente le variazioni di pressione atmosferica, garantendo una misurazione accurata della profondità. Ciò consente all'Ultraflow QSD 6537 di visualizzare la profondità effettiva dell'acqua (pressione) anziché la somma della pressione barometrica e del livello dell'acqua.
Temperatura
Per misurare la temperatura dell'acqua viene utilizzato un sensore di temperatura a stato solido. La velocità del suono nell'acqua e la sua conduttività sono influenzate dalla temperatura. Lo strumento utilizza la temperatura misurata per compensare automaticamente questa variazione.
Conduttività elettrica (EC)
L'Ultraflow QSD 6537 è dotato della capacità di misurare la conducibilità dell'acqua. Per effettuare la misurazione viene utilizzata una configurazione lineare a quattro elettrodi. Una piccola corrente viene fatta passare attraverso l'acqua e viene misurata la tensione generata da questa corrente. Lo strumento utilizza questi valori per calcolare la conducibilità grezza non corretta.