64 / 75 AMNYTT NR. 4 2025
Ultralyd mengdemåling er særlig utbredt innen olje og gass( Illustrasjon: Arne Reidar Martinsen @ Equinor).
Fikk du med deg sakene om mediets egenskaper og strømning, differansetrykk og elektromagnetiske mengdemåling i foregående utgaver av AMNYTT? Denne gang skal vi til ultralyd i vår Flowskole. Ultralyd er et populært måleprinsipp med en rekke anvendelser, fra parkeringssensorer og ekkolodd til fosterdiagnostikk. Og selvsagt til måling av mengdemåling av væsker og gasser. Når det gjelder slike industrielle målinger, er det viktig å skille på målere med den såkalte Doppler-effekten og transittid. Førstnevnte er lite brukt og har stor usikkerhet, gjerne over ti prosent unøyaktighet.
Måling av transittid Derfor skal vi holde oss til ultralyd mengdemålere basert på transittid, eller gangtid. De skilter med en langt bedre nøyaktighet enn Doppler-målere. Vi kan illustrere gangtidsprinsippet med to kanoer som krysser en elv på samme diagonale linje, én medstrøms og én motstrøms. Kanoen medstrøms bruker kortere tid over elven enn den kanoen som må krysse motstrøms. Tidsdifferansen er et uttrykk for strømmen i elva. Ultralydbølger oppfører seg på nøyaktig samme måte. En lydbølge går raskere medstrøms enn motstrøms. Differansen mellom tiden til lydbølgen medstrøms og motstrøms er proporsjonal med mediets hastighet. Ferdig snakka!
Volumet kalkuleres Om vi overfører dette til våre industrielle målere, funker det i prinsippet på samme måte som kanoene ovenfor: Måleren sender et akustisk signal gjennom mediet fra sensorer som er montert på hver side av røret eller via rørvegg i en typisk V-form. Signalet sendes både medstrøms og motstrøms i en vinkel på ca. 45 grader. Tidsdifferansen er et direkte mål på hastigheten på mediet. Den volumetriske mengden blir så kalkulert i elektronikken som følge av at arealet på røret er kjent.