Mecanica De Fluidos

Medición del Flujo por ultrasonido
Carlos Rojas Tenorio
Universidad técnica Nacional

Introducción
El Ultrasonido es una onda sonora que posee un rango de frecuencia mayor al rango
audible deun oído normal (20Hz a 20KHz).
El sonido necesita un medio para transmitirse al pasar por el medio este sonido se
trasmite y debido a las diferencias de presiones este se trasforma en una ondamecánica. La velocidad en las ondas mecánicas se ve influenciada por el medio de
transmisión debido a su composición y temperatura.
Medio y Temperatura
Aire (0º C)
Aire (20º C)
Helio
Agua (0º C)
Agua(20º C)
Aluminio

Velocidad (m/s)
331
343
965
1402
1482
6420

Medición del flujo
La medición del flujo por ultrasonido se lleva a cabo mediante dos métodos: tiempo de
tránsito y efectodoppler.

Tiempo de Tránsito
El método consiste en la disposición de dos
transductores situados en las paredes de la
tubería por donde circula el fluido, los cuales
actúan como emisor-receptor deultrasonido.
Existe uno situado en la parte superior, el cual
envía un pulso de ultrasonido en sentido
descendente hasta ser recibido por el transductor
inferior. Este último transmite a su vezun pulso en
sentido ascendente que es recibido por el
transductor situado en la parte superior. Las
aplicaciones mas comunes son: agua potable, agua
desmineralizada, jarabes de refresco, aceitestérmicos, derivados del petróleo (sin sólidos es
suspensión), etc.

Ecuación de la velocidad del fluido

(

)

Donde
Vf= Velocidad del flujo
C= Velocidad del sonido
L= Distancia entretransductores
Φ= Angulo entre transductores
td= Tiempo de trasmisión en sentido del flujo
tu= Tiempo de trasmisión contra el flujo

De esta forma, dado que el pulso descendente se encuentra a favordel flujo, demorará
menos tiempo en llegar al receptor inferior, comparado con el tiempo que demorará el
pulso ascendente, en contra del sentido del flujo, en alcanzar el receptor superior. De...