超聲波多普勒流量計是利用聲波在流體中傳播的多普勒效應,通過測定流體中運動粒子散射聲波的多普勒頻移,即可得到流體的速度,結合內置壓力式水位計,利用速度面積法,即可測量液體的流量。適合于明渠、河道及難以建造標準斷面的流速流量測量以及于各種滿管和非滿管明渠流速流量測量。
多普勒超聲波流量計流速測量基于多普勒效應,探頭斜向上發出一束超聲波,超聲波在流體中傳播,流體中會含有氣泡或者顆粒等雜質(可以認為流體中的雜質和水流的速度一致),當超聲波接觸到流體中的雜質時會使反射的超聲波產生多普勒頻移Δf,多普勒頻移Δf正比于流速。通過測量多普勒頻移Δf即可測量出流體的流速。
在超聲波多普勒流量測量方法中,超聲波發射器為一固定聲源,隨流體一起運動的固體顆粒起了與聲源有相對運動的“觀察者”的作用,當然它僅僅是把入射到固體顆粒上的超聲波反射回接.發射聲波與接收聲波之間的頻率差,就是由于流體中固體顆粒運動而產生的聲波多普勒頻移.由于這個頻率差正比于流體流速,所以測量頻差可以求得流速.進而可以得到流體的流量,因此適用于雜質含量較多的臟水和漿體的測量,如城市污水、污泥等等。
超聲波多普勒流量測量的必要條件是:被測流體介質應是含有一定數量能反射聲波的固體粒子或氣泡等的兩相介質。這個工作條件成為它測量天然水體或者高含各種顆粒物和復雜成分的城市排水、污水等水體的一大優點,解決了傳統流量計難以解決的問題,并在準確性、穩定性,實時性上有了質的飛躍。