Ultrazvukové průtokoměry se nazývají průtokoměry, jejichž princip činnosti je založen na průchodu ultrazvukové vlny proudem kapaliny nebo plynu. Ultrazvukové průtokoměry pracují ve frekvenčním rozsahu od 20 kHz do 1000 MHz.
Pro průchod vlny a její interpretaci je zapotřebí přijímač a vysílač, které mají piezoelektrický efekt. Takový účinek mají následující materiály: křemen, turmalín, tartrát draselný, síran lithný, titaničitan barnatý, zirkoničitan olovnatý titanát. Umístěním piezoelektrického krystalu do elektrického pole elastická deformace způsobí zmenšení nebo zvětšení jeho délky v souladu s velikostí a směrem polarity pole.
Od 60. let minulého století se v průmyslu používají ultrazvukové (akustické) průtokoměry k řízení průtoku a účtování vody a chladiva. Nesporné výhody ultrazvukových průtokoměrů: nízká nebo úplná absence hydraulického odporu, spolehlivost (protože neexistují žádné pohyblivé mechanické prvky), vysoká přesnost, rychlost, odolnost proti hluku - určovaly jejich širokou distribuci.
Existují tři hlavní metody pro stanovení průtoku tekutiny pomocí ultrazvuku :
Princip činnosti ultrazvukových průtokoměrů je založen na měření rozdílu doby průchodu signálu. V tomto případě dva ultrazvukové senzory, umístěné diagonálně proti sobě, fungují střídavě jako vysílač a přijímač. Akustický signál generovaný střídavě oběma snímači se tedy zrychluje, když je směrován po proudu, a zpomaluje, když je směrován proti proudu. Časový rozdíl plynoucí z průchodu signálu měřicím kanálem v obou směrech je přímo úměrný průměrné rychlosti proudění, ze které lze následně vypočítat objemový průtok. A použití několika akustických kanálů umožňuje kompenzovat zkreslení v profilu proudění.
Převodník ultrazvukového průtokoměru se skládá z trubkové části, na které jsou instalovány piezoelektrické prvky. Průměr piezoelektrického prvku se pohybuje v rozmezí 5-20 milimetrů a jeho tloušťka se volí v závislosti na frekvenci. U frekvenčních a časově pulzních průtokoměrů se pro zlepšení přesnosti měření používají frekvence 5-20 MHz. Obvykle v kapalinách se používají frekvence 50 kHz - 2 MHz. V plynných médiích je nutné snížit frekvence na stovky a desítky kHz, je to způsobeno obtížností vytváření intenzivních akustických oscilací v plynech, zejména vysokých frekvencí.