原理

多普勒超聲流量計(jì)的工作原理如圖所示。發(fā)射換能器t發(fā)射一定頻率的超聲波到流動(dòng)液體內(nèi)的氣泡和固體顆粒上產(chǎn)生散射波，散射波被接收換能器r所接收，其頻率變化與粒子（或氣泡）的移動(dòng)速度成正比（由于換能器具有一定的的指向性，所以接收的散射信號(hào)基本上是從管道中心附近發(fā)射來(lái)的）。

組成

多普勒超聲流量計(jì)，它由超聲流量換能器和控制器組成。下圖所示是整機(jī)方框圖。 　雙頻多普勒流量計(jì)是新出現(xiàn)的產(chǎn)品，其控制器使換能器間斷地短時(shí)間產(chǎn)生兩個(gè)不同頻率的連續(xù)波聲信號(hào)。所產(chǎn)生的多普勒信號(hào)與原頻率會(huì)有固定的頻差，噪聲則沒(méi)有。將兩個(gè)多普勒信號(hào)重疊、提升，經(jīng)信息處理后，獲得多普勒頻移?d，計(jì)算出來(lái)流速或流量。這種新型多普勒流量計(jì)能抗噪聲，并使測(cè)量準(zhǔn)確度明顯提高。

特點(diǎn)

多普勒超聲流量計(jì)要求流體內(nèi)有足夠大的散射體連續(xù)存在。通常散射體的速度與流體的速度有明顯的偏差（滑差），要求流體的流速必須遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于粒子產(chǎn)生沉淀的臨界速度。而且測(cè)到的速度為散射體相遇點(diǎn)的速度，所以速度測(cè)量值對(duì)流速分布和流態(tài)的依賴性很大，即要求直管段很長(zhǎng)（20倍管徑以上）。所以，這種方法的使用具有一定的局限性。 　

除上述的特點(diǎn)外，還有其自身的優(yōu)點(diǎn)。 　

1 沒(méi)有零點(diǎn)漂移。由于?d正比于，在流體靜止時(shí)，不產(chǎn)生多普勒頻移。因此，控制器顯示單元不出現(xiàn)零點(diǎn)漂移。 　

2 不受聲信號(hào)幅度變化影響。聲信號(hào)在流體中傳播時(shí)會(huì)衰減，受擾動(dòng)而起伏。盡管幅度變化，但發(fā)射和接收頻率卻不受影響。雙頻率多普勒法更具有抗噪聲干擾的能力。 　

3 分辨力好。由于發(fā)射頻率?t選擇較高，對(duì)于所測(cè)流速可以得到較高的?d，因此分辨力較好。 測(cè)量與流體聲速無(wú)關(guān)。

注意事項(xiàng)

1.液體中微粒子濃度。由于多普勒法是得用氣泡和微粒子所反射的聲信號(hào)工作的，因此若流體中不含有氣泡和微粒子，則不能工作。以含有低限度懸浮粒子30% 以上的流體作為測(cè)量對(duì)象。 　

2.保證直管段長(zhǎng)度，安裝部位要合理。為了保障管內(nèi)液體流速分布較好（多數(shù)情況為紊流狀態(tài)），消除不均勻狀態(tài)，直管段長(zhǎng)度上游至少為15d，下游為5d以上，管內(nèi)流場(chǎng)狀態(tài)決定補(bǔ)償系數(shù)，否則加大誤差。

3.換能器不應(yīng)安裝在下列位置：管道未充滿；液體向下流動(dòng)；離彎頭太近；管內(nèi)有沉淀物堆積。在水平布置管線上，換能器不要安裝在管道的上側(cè)或下側(cè)。 　

4.聲耦合要好。對(duì)于非侵入式換能器安裝部位的管壁面應(yīng)較好、平坦、光滑，定位要相對(duì)準(zhǔn)確。超聲換能器與管壁之間的聲耦合（聲接觸）是通過(guò)油脂完成。油脂可以是硅油、硅脂、丹士林、機(jī)油等。耦合層不能侵入空氣、固體物。 　5.管內(nèi)徑應(yīng)精確測(cè)量。