Co je Dopplerův průtokoměr?

Dopplerův průtokoměr je typ ultrazvukového průtokoměru. Tato zařízení používají vědecký princip nazývaný Dopplerův efekt k měření objemového toku trubkou. To funguje tak, že Dopplerův průtokoměr je upnut na vnější straně potrubí, takže nenarušuje průtok, jak je vyžadováno u jiných typů průtokoměrů.

Dopplerovy průtokoměry používají frekvenci ultrazvukového paprsku ke stanovení průtoku kapaliny. Toto měření je možné díky Dopplerovu efektu, objevenému rakouským vědcem Christianem Johannem Dopplerem na počátku 18. století. Dopplerův efekt v podstatě uvádí, že frekvence zvukových vln se mění v závislosti na pohybu přijímače zvuku nebo zdroje zvuku vzhledem k médiu, ve kterém zvuk prochází. V tomto případě je médium, kterým se vlna pohybuje je kapalina protékající potrubím.

Aby Dopplerův průtokoměr fungoval správně, musí kapalina obsahovat částice nebo bubliny, takže jeden dobře pracuje pro špinavé kapaliny, ale pro čistou vodu není příliš účinný. Průtokoměr vysílá ultrazvukový signál a signál se odráží částicemi a bublinami, což způsobuje posun frekvence signálu. Tento frekvenční posun se měří průtokoměrem.

Dopplerův průtokoměr převádí změřený frekvenční posun na objemový průtok. Rychlost toku v potrubí se vypočítá pomocí frekvenčního posunu, původní frekvence ultrazvukového signálu, rychlosti zvuku přes materiál vysílače a sinusového úhlu, pod kterým signál vstoupil do kapaliny. Jakmile je známa rychlost, lze objemový průtok snadno vypočítat vynásobením rychlosti plochou potrubí.

Dopplerovy průtokoměry mohou mít jeden nebo dva senzory. Oba typy obsahují jak vysílač, tak přijímač, ale v Dopplerově průtokoměru s jedním senzorem jsou obsaženy v jednom senzoru. Reflexní částice v kapalině odrážejí přenášený signál zpět do přijímače. V průtokoměru se dvěma senzory jsou vysílač a přijímač upnuty na opačných stranách potrubí.

Dopplerovské průtokoměry mohou být dobrou možností monitorování, protože neruší průtok a vyžadují malou údržbu. Kromě toho mohou provádět rychlá a přesná měření průtoku mnoha typů kapalin za různých teplotních a průtokových podmínek. Na druhé straně musí kapalina obsahovat bubliny nebo částice, aby měřič správně fungoval, a lemované nebo nerezové trubky mohou rušit signál vysílače, což snižuje přesnost měření.