Bir Doppler debimetre, bir tip ultrasonik debimetredir. Bu cihazlar, bir borudaki hacimsel akışı ölçmek için Doppler etkisi adı verilen bilimsel bir prensibi kullanır. Bu, Doppler debimetrenin borunun dışına kelepçeleneceği şekilde çalışır, böylece diğer debimetre tipleri için gerektiği gibi debiyi bozmaz.
Doppler debimetreler bir sıvının akış hızını belirlemek için ultrasonik ışının frekansını kullanır. Bu ölçüm, 1800'lerin başlarında Avusturyalı bilim adamı Christian Johann Doppler tarafından keşfedilen Doppler etkisinden dolayı mümkündür. Temel olarak, Doppler etkisi, ses dalgalarının frekansının, ses alıcısının hareketine veya sesin içinde hareket ettiği ortama göre ses kaynağına bağlı olarak değiştiğini belirtir. Bu durumda, dalganın hareket ettiği ortam borudan akan sıvıdır.
Bir Doppler debimetrenin düzgün çalışması için sıvının parçacıklar veya kabarcıklar içermesi gerekir, bu nedenle kirli sıvılar için iyi çalışır ancak temiz su için çok etkili değildir. Akış ölçer ultrasonik bir sinyal iletir ve sinyal, sinyalin frekansının değişmesine neden olan partiküller ve kabarcıklar tarafından yansıtılır. Bu frekans kayması, debimetre tarafından ölçülen şeydir.
Bir Doppler debimetre, ölçülen frekans kaymasını hacimsel bir akış hızına dönüştürür. Boruda akışın hızı, frekans kayması, ultrasonik sinyalin orijinal frekansı, verici malzemeden geçen ses hızı ve sinyalin sıvıya girdiği açının sinüsünü kullanarak hesaplanır. Hız bilindiğinde, hacimsel akış hızı, hızın boru alanıyla çarpılmasıyla kolayca hesaplanabilir.
Doppler debimetreler bir veya iki sensöre sahip olabilir. Her iki tip de hem verici hem de alıcı içerir, ancak bir sensörlü Doppler debimetrede bir sensörde bulunurlar. Sıvıdaki yansıtıcı parçacıklar iletilen sinyali alıcıya geri yansıtır. İki sensörlü bir akış ölçmede, verici ve alıcı borunun diğer taraflarına kenetlenir.
Doppler debimetreler iyi bir izleme seçeneği olabilir çünkü debiyi bozmazlar ve çok az bakım gerektirirler. Ek olarak, çeşitli sıcaklık ve akış koşulları altında birçok sıvı türünde hızlı ve doğru akış ölçümleri yapabilirler. Öte yandan, sıvının, ölçüm cihazının düzgün çalışması için kabarcıklar veya parçacıklar içermesi gerekir ve astarlı veya paslanmaz çelik borular, verici sinyalini etkileyerek ölçümlerin doğruluğunu azaltabilir.
