ultraäänimittareita

Ultraäänimittarit ovat laitteita, jotka hyödyntävät ultraääni- eli yliäänisignaaleja mittaamiseen. Nämä signaalit ovat ääniaaltoja, joiden taajuus ylittää ihmisen kuuloalueen, tyypillisesti yli 20 kHz. Yleisimpiä ultraäänimittareiden käyttökohteita ovat etäisyyden mittaus, tasomittaus ja virtausmittaus.

Etäisyyden mittauksessa ultraäänimittari lähettää lyhyen ultraäänipulssin ja mittaa sen heijastumisen takaisin tulemiseen kuluvan ajan. Tunnetulla äänen nopeudella ilmassa tai muussa väliaineessa voidaan laskea etäisyys lähettimestä kohteeseen. Tämä periaate on käytössä esimerkiksi parkkitutkissa ja joissakin robotiikan sovelluksissa.

Tasomittauksessa ultraäänimittaria käytetään esimerkiksi säiliöiden neste- tai kiintoainetasojen mittaamiseen. Mittari asennetaan säiliön yläosaan ja se mittaa etäisyyden pinnasta, josta voidaan päätellä täyttöaste. Ultraäänimittarit soveltuvat hyvin monenlaisiin aineisiin ja olosuhteisiin, kunhan väliaineessa ei ole liikaa vaahtoa tai höyryjä, jotka voisivat vaimentaa signaalia.

Virtausmittauksessa ultraäänimittareita on kahta päätyyppiä: Doppler- ja transit-time -mittarit. Doppler-periaatteeseen perustuvat mittarit käyttävät hyväksi ultraäänisignaalin taajuuden muutosta, kun se heijastuu liikkuvista partikkeleista tai kuplista nesteessä tai kaasussa. Transit-time -mittarit puolestaan mittaavat kahden signaalin kulkuaikaa vastakkaisiin suuntiin virtaavan väliaineen läpi. Näiden mittareiden avulla voidaan määrittää väliaineen virtausnopeus ilman, että mittari joutuu kosketuksiin virtaavan aineen kanssa, mikä tekee niistä hyvän valinnan aggressiivisten tai likaisien aineiden mittaukseen.