Les débitmètres à ultrasons mesurent l’eau ou d’autres liquides et, dans certains cas, les gaz circulant dans les tuyaux. Ces compteurs peuvent mesurer à la fois la vitesse et le débit volumétrique d’un liquide. Ils sont simples à utiliser car, contrairement à la plupart des types de compteurs, les débitmètres à ultrasons se fixent sur les tuyaux plutôt que d’être installés à l’intérieur, de sorte que le débit n’a pas besoin d’être interrompu pour en installer un.
Il existe deux principaux types de débitmètres à ultrasons : les débitmètres à temps de transit et les débitmètres Doppler. Les deux types se fixent à l’extérieur des tuyaux, mais ils diffèrent par la méthode utilisée pour mesurer le débit, et chaque méthode a ses propres avantages et inconvénients. Les débitmètres à temps de transit fonctionnent mieux pour les liquides propres, qui ne contiennent pas beaucoup de bulles d’air ou de particules solides. Les débitmètres Doppler, en revanche, nécessitent que le liquide contienne des bulles ou des particules afin de mesurer le débit, mais ils nécessitent également que le liquide se déplace à ou au-dessus d’une certaine vitesse.
Les débitmètres à ultrasons à temps de transit, également appelés débitmètres à transmission, utilisent un principe appelé déphasage. Deux transducteurs, qui envoient et reçoivent à la fois des faisceaux d’énergie ultrasonore, sont placés à une certaine distance l’un de l’autre sur le tuyau. Le compteur mesure le temps qu’il faut à l’énergie pour voyager dans chaque direction et trouve la différence entre les deux temps. Cette différence est directement proportionnelle à la vitesse du liquide, qui est calculée par le débitmètre à chaque fois qu’il effectue une mesure.
Les débitmètres à ultrasons Doppler utilisent l’effet Doppler, qui indique que la fréquence des ondes sonores dépend de la façon dont la source et l’observateur du son se déplacent. Comme les compteurs de temps de transit, les variétés Doppler utilisent deux transducteurs, mais un transducteur envoie seulement et l’autre reçoit seulement. Le transducteur émetteur envoie des faisceaux d’énergie ultrasonore, et des particules ou des bulles dans le liquide modifient la fréquence des faisceaux. Ce décalage de fréquence est mesuré par le transducteur récepteur, et il est proportionnel à la vitesse du liquide.
Les débitmètres à ultrasons sont polyvalents, car ils peuvent mesurer le débit de plusieurs liquides différents, y compris non seulement l’eau, mais aussi les eaux usées, les huiles et les liquides produits par des procédés industriels. Ces compteurs sont le plus souvent utilisés pour mesurer le débit dans les tuyaux, mais ils peuvent également être utilisés pour le mesurer dans des canaux ouverts. Cela se fait en mesurant le niveau d’eau dans le canal, qui peut ensuite être lié au débit volumétrique.