Hvad er en Doppler flowmåler?

En Doppler-flowmåler er en type ultralydstrømningsmåler. Disse enheder bruger et videnskabeligt princip kaldet Doppler-effekten til at måle den volumetriske strøm gennem et rør. Dette fungerer på en sådan måde, at Doppler-flowmåleren fastgøres på ydersiden af ​​røret, så det ikke forstyrrer strømningen, som det er nødvendigt for andre typer flowmåler.

Doppler-flowmålere bruger frekvensen af ​​en ultralydstråle til at bestemme en væskes strømningshastighed. Denne måling er mulig på grund af Doppler-effekten, der blev opdaget af den østrigske videnskabsmand Christian Johann Doppler i begyndelsen af ​​1800-tallet. I det væsentlige angiver Doppler-effekten, at frekvensen af ​​lydbølger varierer afhængigt af bevægelsen af ​​lydens modtager eller lydkilden i forhold til det medium, som lyden bevæger sig i. I dette tilfælde er mediet, som bølgen bevæger sig i er væsken, der strømmer gennem røret.

For at en Doppler-flowmåler skal fungere korrekt, skal væsken indeholde partikler eller bobler, så man fungerer godt til snavset væske, men er ikke særlig effektiv til rent vand. Strømmåleren transmitterer et ultralydsignal, og signalet reflekteres af partiklerne og boblerne, hvilket får signalets frekvens til at skifte. Denne frekvensskift er det, der måles med flowmåleren.

En Doppler-flowmåler konverterer det målte frekvensskifte til en volumetrisk strømningshastighed. Hastigheden af ​​strømningen i røret beregnes ved hjælp af frekvensskiftet, den originale frekvens af det ultralydssignal, lydhastigheden gennem transmittermaterialet og sinussen i den vinkel, hvormed signalet kom ind i væsken. Når først hastigheden er kendt, kan den volumetriske strømningshastighed let beregnes ved at multiplicere hastigheden med rørets område.

Doppler-flowmålere kan have enten en eller to sensorer. Begge typer indeholder både en sender og en modtager, men i en Doppler-flowmåler med en sensor er de indeholdt i en sensor. Reflekterende partikler i væsken reflekterer det transmitterede signal tilbage til modtageren. I en to-sensor flowmåler klemmes senderen og modtageren til modsatte sider af røret.

Doppler-flowmålere kan være en god overvågningsmulighed, fordi de ikke forstyrrer strømningen og kræver lidt vedligeholdelse. Derudover kan de foretage hurtige og nøjagtige strømningsmålinger på mange typer væsker under forskellige temperatur- og strømningsbetingelser. På den anden side skal væsken indeholde bobler eller partikler for, at måleren fungerer korrekt, og forede eller rustfrie stålrør kan forstyrre sendersignalet, hvilket mindsker målingernes nøjagtighed.