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11. Principe de mesure
La durée de propagation d'une onde sonore qui se propage d'un
point donné à un autre, dans le sens d'écoulement d'un fluide, est
inférieure à celle d'une onde sonore se déplaçant en sens inverse.
La mesure du débit par ultrasons est fondée sur ce principe, les
différences de temps de propagation fournissant une indication sur
la vitesse d'écoulement du fluide à mesurer.
Version bi-canal: Les sondes ultrasonores A + B et A' + B' sont
disposées symétriquement sur l'extérieur du tube de mesure.
Version mono-canal: Les sondes ultrasonores A + B sont
disposées symétriquement avec un angle de 180° sur l'extérieur
du tube de mesure.
Chaque section de mesure (A + B and A' + B') forme un
angle ϕ avec l'axe du tube.
Version bi-canal
48
Les ondes ultrasonores se propagent
du point A au point B à la
vitesse:
et, inversement, du point B au
point A, à la vitesse:
Pour les différents temps de
propagation, on obtient, du
point A au point B:
et du point B au point A:
La vitesse moyenne de propagation
Vm du fluide à mesurer se calcule
d'après les deux dernières équations:
t
AB
A (A')
B (B')
L
v
m
t
AB
c
0
GK
ϕ
Version mono-canal
et t
sont mesurés en continu.
BA
Emetteur et récepteur
Emetteur et récepteur
Distance entre les sondes ultrasonores
Vitesse moyenne d'écoulement du fluide à mesurer
(v
)
Temps de propagation (vitesse de son)
AB
des ondes sonores du point A au point B
Vitesse de l'onde dans le fluide à mesurer
Constante de calibration
Angle entre l'axe du tube et la section de
mesure.
=
+
×
ϕ
v
c
v
c o s
AB
0
m
=
−
×
ϕ
v
c
v
c o s
BA
0
m
L
=
t
+
×
ϕ
AB
c
v
c o s
0
m
L
=
t
−
×
ϕ
BA
c
v
c o s
0
m
−
t
t
=
×
BA
AB
v
G K
×
m
t
t
AB
BA
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