מבוא סקירה:
מדי זרימה אולטראסונייםזהים למדי זרימה אלקטרומגנטיים. מכיוון שאין חסימות בערוץ הזרימה של המכשיר, כולםמדי זרימה ללא הפרעה. הם סוג שלמד זרימהמתאים לפתרון בעיות קשות במדידת זרימה, במיוחד בקוטר גדולמדידת זרימה. זהו אחד הסוגים המתפתחים במהירות שלמדי זרימה.
עקרון עבודה:
על פי עקרון זיהוי האות,מדי זרימה קולייםניתן לחלק לשיטת הפרש מהירות התפשטות (שיטת הפרש זמן ישיר, שיטת הפרש זמן, שיטת הפרש פאזה ושיטת הפרש תדר), שיטת הסטת אלומה, שיטת דופלר, שיטת מתאם צולב וסינון מרחבי. חוק וחוק רעש וכו'.
1. שיטת הפרש זמן מדוד את הפרש הזמן הנגרם על ידי מהירויות התפשטות שונות בהתפשטות קדימה ואחורה כדי לחשב את מהירות הנוזל הנמדדת.
הוא משתמש בשנייםמשדרים קוליים(SA ו-SB) ושני מקלטים קוליים
מד זרימה אולטראסוני
מד זרימה אולטראסוני
(ר"ע ור"ב). שתי סטים של גלי קול מאותו מקור קול מועברים בין SA ל-RA ובין SB ל-RB. הם מותקנים לאורך הצינור בזווית θ (בדרך כלל θ=45°) (איור 1). מכיוון שגלי הקול המועברים במורד הזרם מואצים על ידי הנוזל וגלי הקול המועברים במעלה הזרם מתעכבים, הפרש הזמן ביניהם הוא פרופורציונלי למהירות הזרימה. אפשר גם לשלוח אות סינוס למדידת הסטת הפאזה בין שתי קבוצות גלי הקול או לשלוח אות תדר למדידת הפרש התדרים כדי להשיג מדידת מהירות זרימה.
2. שיטת הפרש פאזות מדוד את מהירות החישוב של הפרש הפאזה הנגרם מהפרש הזמן בעת התפשטות קדימה ואחורה.
המשדר שלו שולח קרן של גלי קול לאורך הציר הניצב לצינור. בשל זרימת הנוזל, אלומת הקול מאופקת למרחק מסוים במורד הזרם. מרחק ההיסט פרופורציונלי למהירות הזרימה.
3. שיטת הפרש תדר למדוד את הפרש תדר לולאת הקול בעת התפשטות קדימה ואחורה.
כאשר גלים קוליים מועברים בנוזל לא אחיד, גלי הקול יתפזרו. זְרִימָה
מד זרימה אולטראסוני
מד זרימה אולטראסוני
כאשר ישנה תנועה יחסית בין הגוף למשדר, תתרחש מעבר דופלר בין האות האקוסטי המשודר לאות המתקבל לאחר פיזור הנוזל. שינוי תדר הדופלר הוא פרופורציונלי למהירות הנוזל. שטח הנוזל הנמדד באיור 2 ממוקם במפגש בין האלומה המשודרת לבין האלומה המפוזרת המתקבלת. הקרן נדרשת להיות מאוד צרה כך שהזווית θ בין שתי הקורות לא תושפע מרוחב האלומה. כמו כן, ניתן להשתמש רק בממיר אחד כמשדר וגם כמקלט. שיטה זו נקראת סוג ערוץ יחיד. במד זרימת דם דופלר חד ערוצי, המשדר משדר את אותות הפולסים האקוסטיים במרווחים, ומקבל את אותות הפולסים האקוסטיים המשתקפים מדופן כלי הדם ומתאי הדם האדומים בכלי הדם במהלך הזמן שבין שני הפולסים האקוסטיים. מעגל הבקרה משמש לבחירת אות השתקפות תאי הדם האדומים במרחק נתון, ושינוי תדר הדופלר מתקבל לאחר השוואה, שהוא פרופורציונלי למהירות זרימת הדם. ניתן לקבל את זרימת הדם כאשר החתך של כלי הדם ידוע.