Wat is een Doppler-flowmeter?

Een Doppler-stroommeter is een type ultrasone stroommeter. Deze apparaten gebruiken een wetenschappelijk principe dat het Doppler-effect wordt genoemd om de volumestroom door een buis te meten. Dit werkt zodanig dat de Doppler-stroommeter op de buitenkant van de buis wordt geklemd, zodat deze de stroom niet verstoort, zoals vereist is voor andere typen stroommeters.

Doppler-stroommeters gebruiken de frequentie van een ultrasone straal om de stroomsnelheid van een vloeistof te bepalen. Deze meting is mogelijk vanwege het Doppler-effect, ontdekt door de Oostenrijkse wetenschapper Christian Johann Doppler in de vroege jaren 1800. In wezen stelt het Doppler-effect dat de frequentie van geluidsgolven varieert afhankelijk van de beweging van de ontvanger van het geluid, of de bron van het geluid ten opzichte van het medium waarin het geluid reist. In dit geval, het medium waarin de golf reist in stroomt de vloeistof door de pijp.

Om een ​​Doppler-flowmeter goed te laten werken, moet de vloeistof deeltjes of bellen bevatten, dus men werkt goed voor vuile vloeistoffen, maar is niet erg effectief voor schoon water. De flowmeter zendt een ultrasoon signaal uit en het signaal wordt gereflecteerd door de deeltjes en bellen, waardoor de frequentie van het signaal verschuift. Deze frequentieverschuiving wordt gemeten door de flowmeter.

Een Doppler-stroommeter zet de gemeten frequentieverschuiving om in een volumestroom. De snelheid van de stroming in de pijp wordt berekend met behulp van de frequentieverschuiving, de oorspronkelijke frequentie van het ultrasone signaal, de snelheid van het geluid door het zendmateriaal en de sinus van de hoek waaronder het signaal de vloeistof binnenkwam. Zodra de snelheid bekend is, kan de volumestroom eenvoudig worden berekend door de snelheid te vermenigvuldigen met het oppervlak van de buis.

Doppler-stroommeters kunnen een of twee sensoren hebben. Beide typen bevatten zowel een zender als een ontvanger, maar in een Doppler-stroommeter met één sensor bevinden ze zich in één sensor. Reflecterende deeltjes in de vloeistof reflecteren het verzonden signaal terug naar de ontvanger. In een flowmeter met twee sensoren worden de zender en ontvanger aan weerszijden van de buis geklemd.

Doppler-stroommeters kunnen een goede bewakingsoptie zijn omdat ze de doorstroming niet verstoren en weinig onderhoud vergen. Bovendien kunnen ze snelle en nauwkeurige stroommetingen uitvoeren op vele soorten vloeistoffen onder verschillende temperatuur- en stroomomstandigheden. Aan de andere kant moet de vloeistof bellen of deeltjes bevatten om de meter goed te laten werken, en beklede of roestvrijstalen buizen kunnen het zendersignaal verstoren en de nauwkeurigheid van de metingen verminderen.