초음파(ultrasonic) 가스미터기의 구동원리 및 특징에 대하여 설명하시오.

초음파(ultrasonic) 가스미터기의 구동원리 및 특징에 대하여 설명하시오. 

(1)구조 및 구동원리
초음파 유량계의 원리는 유체중에 초음파를 전파시켜 배관안의 유속을 측정하여 여기에 배관의 단면적을 곱하고 다시 유속분포에 대응하는 보정 연산을 하여 유량을 산출한다. 현재 초음파 유량계로서 실용되고 있는 것의 대부분은 그 원리가 전파속도차법 및 doppel법이라고 부르고 있는 것이 있다.
  
①전파 속도차법
기본원리는 초음파가 유체를 통과할 때, 상류에서 하류로 향할 때와는 전파속도가 다르다. 이 두 경우의 속도차가 유속에 비례하는 것을 이용하고 있다. 전파속도의 변화를 시간차로 검출하는 가, 주파수차 또는 위 상차로 검출하는 가에 따라서 전파시간차법, 주파수차법 또는 위상차법이라 부르고 있다.

②doppler 법
기본원리는 doppler 효과를 이용하여 속도를 구하는 것으로서, 공업측정 분야에서 널리 이용되고 있다. 또한 유량측정분야에서 실용화된 것은 주로 연속파 방식으로, 이는 초음파를 유체중으로 발사하면, 발사된 초음파는 유체중의 부유물 또는 기포에 의해 산란 반사된다. 이때, 기포 또는 미소한 부유물을 유체속도로서 이용하고 있다고 볼수 있으므로, 이 산란 반사된 초음파를 수신하면 그때의 주파수는 doppler 효과에 의해 구할 수 있다.

(2)특징
①비 접촉식이므로 광법위 하게 사용할 수 있다
②설치시 세심한 주의가 필요하다
③유체에 다라 선정에 주의한다
④직관거리가 많이 필요하다
⑤가격이 고가이다
⑥대형 배관에 주로 이용된다