Los contadores de agua ultrasónicos miden el consumo de agua mediante ondas ultrasónicas. Dado que la velocidad de propagación de las ondas ultrasónicas se ve afectada por la velocidad del flujo de agua, la velocidad del flujo-y posteriormente el consumo de agua-se pueden determinar registrando el tiempo de propagación de las ondas ultrasónicas.
Los medidores de agua ultrasónicos ofrecen una alta precisión de medición y un amplio rango de medición, lo que los convierte en el tipo de medidor de agua más utilizado y práctico disponible en la actualidad.
¿Qué es la ecografía?
para entender comomedidores de agua ultrasónicostrabajo, primero hay que definir la ecografía.
El ultrasonido se refiere a ondas sonoras mecánicas con frecuencias superiores a 20 kHz, que están más allá del alcance del oído humano.
Las ondas ultrasónicas pueden propagarse a través del agua y otros medios; su velocidad de propagación está influenciada por las propiedades del medio y la velocidad del flujo.
¿Por qué utilizar ultrasonido? ¿No se pueden utilizar otros tipos de ondas para las mediciones de contadores de agua?
Al considerar las características físicas, los principios de medición y la practicidad de ingeniería de las ondas ultrasónicas, el ultrasonido resulta adecuado para medir el flujo de agua.
¿Cuáles son las características de las ondas ultrasónicas?
Buen rendimiento de propagación en líquidos: las ondas ultrasónicas pueden viajar a través de medios líquidos con una atenuación mínima.
La velocidad de propagación se ve afectada por la velocidad del flujo del medio: las ondas ultrasónicas se aceleran cuando viajan río abajo (velocidad del sonido + componente de la velocidad del flujo de agua) y desaceleran cuando viajan río arriba (velocidad del sonido - componente de la velocidad del flujo de agua).
Directividad precisa: las altas frecuencias y las longitudes de onda cortas dan a las ondas ultrasónicas una excelente directividad y energía concentrada, lo que las hace fáciles de transmitir en direcciones específicas.
Las ondas ultrasónicas permiten una transmisión y recepción de señales precisas. Después de la transmisión, la señal ultrasónica debe sufrir al menos dos reflexiones dentro de la tubería de agua para llegar al receptor; la directividad precisa del ultrasonido cumple este requisito.
¿Por qué no se pueden utilizar otro tipo de ondas para medir el consumo de agua?
Ondas de luz: Requieren tuberías transparentes y se dispersan significativamente en el agua, dificultando la recepción de la señal.
Ondas sonoras ordinarias: tienen frecuencias bajas (20 Hz–20 kHz) y son susceptibles a la interferencia del ruido ambiental, lo que afecta los resultados de las mediciones.
Principio de funcionamiento de los contadores de agua ultrasónicos:
Actualmente, los medidores de agua ultrasónicos emplean principalmente dos métodos de medición: el método del tiempo de tránsito-y el método del efecto Doppler.
El método del tiempo de tránsito-es la técnica más utilizada para medidores de agua ultrasónicos, mientras que el método del efecto Doppler es adecuado para aplicaciones industriales que implican una calidad del agua deficiente.
¿Cómo generan ondas ultrasónicas los medidores de agua ultrasónicos? Al aplicar una señal de corriente alterna (CA) con una frecuencia superior a 20 kHz a un transductor o sensor, el transductor ultrasónico genera diminutas vibraciones mecánicas de alta-frecuencia que se convierten en ondas ultrasónicas.