Ultrasonik su sayaçları, ultrasonik dalgaları kullanarak su tüketimini ölçer. Ultrasonik dalgaların yayılma hızı, suyun akış hızından etkilendiğinden, ultrasonik dalgaların yayılma süresi kaydedilerek akış hızı-ve ardından su tüketimi- belirlenebilir.
Ultrasonik su sayaçları, yüksek ölçüm doğruluğu ve geniş ölçüm aralığı sunarak onları günümüzde mevcut en yaygın kullanılan ve pratik su sayacı tipi haline getirmektedir.
Ultrason nedir?
Nasıl olduğunu anlamak içinultrasonik su sayaçlarıİş için öncelikle ultrasonun tanımlanması gerekir.
Ultrason, insanın duyabileceği aralığın ötesinde, 20 kHz'in üzerindeki frekanslara sahip mekanik ses dalgalarını ifade eder.
Ultrasonik dalgalar su ve diğer ortamlarda yayılabilir; yayılma hızları ortamın özelliklerinden ve akış hızından etkilenir.
Neden ultrason kullanıyorsunuz? Su sayacı ölçümlerinde başka dalga türleri kullanılamaz mı?
Ultrasonik dalgaların fiziksel özellikleri, ölçüm prensipleri ve mühendislik açısından uygulanabilirliği göz önüne alındığında, ultrasonun su akışını ölçmek için uygun olduğu kanıtlanmıştır.
Ultrasonik dalgaların özellikleri nelerdir?
Sıvılarda iyi yayılma performansı: Ultrasonik dalgalar sıvı ortamda minimum zayıflamayla ilerleyebilir.
Yayılma hızı ortamın akış hızından etkilenir: Ultrasonik dalgalar akıntı yönünde ilerlerken hızlanır (ses hızı + su akış hızının bileşeni) ve akıntı yönünde ilerlerken yavaşlar (ses hızı - su akış hızının bileşeni).
Hassas yönlendirme: Yüksek frekanslar ve kısa dalga boyları, ultrasonik dalgalara mükemmel yönlendirme ve konsantre enerji vererek belirli yönlerde iletilmelerini kolaylaştırır.
Ultrasonik dalgalar hassas sinyal iletimi ve alımına izin verir. İletimden sonra, ultrasonik sinyalin alıcıya ulaşması için su borusu içinde en az iki yansımaya uğraması gerekir; Ultrasonun kesin yönelimi bu gereksinimi karşılar.
Su tüketimini ölçmek için neden diğer dalga türleri kullanılamıyor?
Işık dalgaları: Şeffaf borular gerektirir ve suda önemli ölçüde dağılarak sinyal alımını zorlaştırır.
Sıradan ses dalgaları: Düşük frekanslara (20 Hz–20 kHz) sahiptirler ve ölçüm sonuçlarını etkileyen çevresel gürültü girişimine karşı hassastırlar.
Ultrasonik su sayaçlarının çalışma prensibi:
Şu anda ultrasonik su sayaçlarında öncelikli olarak iki ölçüm yöntemi kullanılmaktadır: geçiş-zaman yöntemi ve Doppler etkisi yöntemi.
Geçiş-zaman yöntemi, ultrasonik su sayaçları için en yaygın kullanılan tekniktir; oysa Doppler etkisi yöntemi, daha düşük su kalitesi içeren endüstriyel uygulamalar için uygundur.
Ultrasonik su sayaçları nasıl ultrasonik dalgalar üretir? Bir dönüştürücüye veya sensöre 20 kHz'den yüksek frekansa sahip bir alternatif akım (AC) sinyali uygulayarak ultrasonik dönüştürücü, ultrasonik dalgalara dönüştürülen çok küçük, yüksek-frekanslı mekanik titreşimler üretir.