Ultrasonic flowmeters : study of ultrasonic flowmeters for liquid flow measurements

Abstract

Measuring flow and knowing the flow parameters are a fundamental component of fluid dynamics. Ultrasonic flowmeters can be used to achieve flow variables, such as flow velocity and volumetric flow rate. Ultrasonic flowmeters are a viable option for liquid and gas flows and are widely used in both cases. Combined with theory of fluid dynamics, other variables can be found from the measured variables.

This thesis explains the working principles and theories behind ultrasonic flowmeter through analysis on theory and experimental laboratory measurements.

Results of this thesis show that if calibration or setup is done incorrectly, ultrasonic flowmeters are prone to errors. Calibration inaccuracies and other limitations need to be considered for ultrasonic flowmeter to provide accurate measurement data of a fluid or gas flow.

Tutkiessa nestevirtauksia on tärkeää tietää eri virtausparametrien arvot. Ultraäänivirtausmittareita voidaan käyttää eri parametrien ja muuttujien, kuten virtausnopeuden sekä tilavuusvirran mittaamiseen. Ultraäänivirtausmittareita voidaan käyttää sekä nestevirtausten, että kaasuvirtausten mittaamiseen. Yhdistettynä teoriaosaamiseen, muut virtauksen muuttujat voidaan selvittää laskemalla ne saaduista arvoista.

Tämä kandidaatintyö selittää ja tarkastelee ultraäänivirtausmittareiden toimintaperiaatteita ja -tapoja teoriatutkielman ja laboratoriomittausten kautta.

Tulokset osoittavat, että jos ultraäänivirtausmittarin kalibrointi tai asetus on tehty väärin, ne ovat alttiita virhetuloksille. Jotta tuloksista saataisiin vertailukelpoisia, pitää ultraäänimittarin rajoitukset ottaa huomioon. Jos edellä mainitut kriteerit ovat otettu huomioon, ultraäänivirtausmittarit ovat luotettava lähde mittausdatan saamiseksi kaasu- tai nestevirtauksista.