Hva er en Doppler Flow Meter?

September 26  by Eliza

En Doppler strømningsmåler er en type ultralydstrømningsmåler. Disse enhetene bruker en vitenskapelig prinsipp kalt Doppler-effekten for å måle den volumetriske strømning gjennom et rør. Dette fungerer på en slik måte at Doppler strømningsmåler er fastklemt på utsiden av røret, slik at den ikke forstyrrer strømningen, som er nødvendig for andre typer av strømningsmåleren.

Doppler strømningsmålere bruker frekvensen av en ultralydstråle for å bestemme strømningshastigheten av en væske. Denne målingen er mulig på grunn av Doppler-effekten, oppdaget av den østerrikske vitenskapsmann Christian Johann Doppler tidlig på 1800-tallet. I hovedsak Doppler-effekten fremgår det at frekvensen av lydbølgene varierer avhengig av bevegelsen av mottakeren av lyd, eller kilden til lyden i forhold til det mediet som lyden beveger seg i. I dette tilfelle mediet som bølgen i er den væske som strømmer gjennom røret.

For en Doppler strømningsmåler skal fungere skikkelig, må væsken inneholder partikler eller bobler, så man fungerer godt for forurensete væsker, men er ikke veldig effektivt for rent vann. Strømningsmåleren overfører en ultrasonisk signal, og signalet blir reflektert av de partikler og bobler, noe som bevirker at frekvensen av signalet for å skifte. Dette frekvensskift er det som måles av strømningsmåleren.

En Doppler strømningsmåler omformer den målte frekvensforskyvning i en volumetrisk strømningshastighet. Hastigheten av strømningen i røret er beregnet ved hjelp av frekvensforskyvning, den opprinnelige frekvensen av det ultralydsignal, lydhastigheten gjennom senderen materiale, og sinus til den vinkel som signalet kom inn i væsken. Når hastigheten er kjent, kan den volumetriske strømningshastighet lett kan beregnes ved å multiplisere hastigheten av det området av røret.

Doppler flow meter kan ha enten en eller to sensorer. Begge typer inneholder både en sender og en mottaker, men i en ett-sensor Doppler strømningsmåler, er de inneholdes i en sensor. Reflekterende partikler i væsken reflekterer det utsendte signal tilbake til mottakeren. I en to-sensor strømningsmåler, er senderen og mottakeren klemt mot motsatte sider av røret.

Doppler strømningsmålere kan være en god overvåking alternativ fordi de ikke forstyrre flyten og krever lite vedlikehold. I tillegg kan de gjøre raske og nøyaktige strømmålinger på mange typer væsker under en rekke temperatur og strømningsforhold. På den annen side må den væske inneholder bobler eller partikler for apparatet for å virke på riktig måte, og foret eller rustfritt stålrør kan interferere med sendersignalet, redusere nøyaktigheten av målingene.