Profilometri EcoDoppler Ubertone (Fr)

Il trasduttore emette un fascio di ultrasuoni lungo il suo asse.
Per convenzione assumiamo essere
r=Distanza dal trasduttore lungo il fascio di Ultrasuoni

x=Direzione del Flusso

y= Ortogonale alla direzione del Flusso

Il Fascio acustico si propaga nel liquido con una certa divergenza. La dimensione del fascio è cilindrica per poi prendere una forma conica.

Dal trasduttore sono emessi dei pacchetti di impulsi con frequenza e numero programmati dall'utente.

Tra un pacchetto e l'altro il trasduttore rimane in ascolto dei segnali riflessi dalle particelle sospese nel fluido provenienti da ogni cella presente nel fascio acustico.

Le celle possono essere fino a 200 (in funzione della scelta dell'utente) ed hanno un diametro che è quello del fascio in quel punto e uno spessore proporzionale alla durata dell'impulso di ultrasuoni.

Misura Del Profilo di Velocità

La misurazione di un profilo mediante la media di un'onda ultrasonica presuppone la presenza di diffusori acustici in sospensione nel fluido. I diffusori acustici possono essere particelle, microbolle, vescicole o qualsiasi variazione locale dell'impedenza acustica.

Dopo aver emesso l'impulso ultrasonico, il sistema passa in modalità di ricezione. L'onda acustica si propaga lungo l'asse del fascio e ogni dispersore che attraversa il fascio diffonde un'eco verso il trasduttore. L'eco di una data particella raggiungerà il trasduttore dopo un tempo di volo (avanti e indietro) pari a 2r/c ove r è la distanza tra il trasduttore e la particella riflettente e c è la velocità del suono nel mezzo.

Le perticelle disperse nel flusso consentono di ottenere un segnale continuo di retrodiffusione dal mezzo. Questo segnale acustico è composto, in un dato momento, dalla somma degli echi degli scatterer situati, a una data distanza, nella cella di misura.

Il campionamento e l'analisi regolari dell'eco retrodiffuso consentono di ottenere un cosiddetto profilo. Un profilo può essere considerato come un vettore di una grandezza fisica distribuito lungo un asse

Misura della velocità a 2 componenti (Monostatic)

Sebbene sia possibile con un solo trasduttore misurare il profilo delle velocità monocomponente, il grande numero di assunzioni che bisogna fare rendono questo tipo di misura qualitativa. Un solo trasduttore, infatti, non riesce a essere indipendente dalle correnti secondarie che potrebbero essere presenti all'interno del flusso.

Un modo per non essere influenzati dalla presenza di correnti secondarie, ma anzi, di misurarla, è quello di aggiungere un secondo trasduttore. In questo modo, come si evince dall'immagine qui sopra, è possibile calcolare, cella per cella, il vettore bidimensionale del flusso. La misura è quantitativa precisa ed affidabile purchè si accetti l'assunto che il flusso debba essere stazionario.
In caso di flussi turbolenti sarà necessaria una misura a due (o tre) componenti simultanea (Bistatic)