多普勒法测流量

多普勒法测流量

多普勒法测流量是利用超声波在流动流体中传播时产生的相位差或频率差来计算流体流速和流量的方法，是超声波流量计的重要测量原理。采用该方法的传感器称为多普勒超声波流量计。

相位差法

通过测量顺逆流超声波的相位差计算流速。顺流相位角 ${\phi }_1=\omega L/(c+v\text{cos}\theta )$，逆流相位角 ${\phi }_2=\omega L/(c-v\text{cos}\theta )$，相位差为：

流速为：

以测相位角代替精确测量时间，可进一步提高测量精度，但仍受声速温漂影响。

频率差法

通过测量顺逆流超声波的频率差计算流速。顺流频率 $f_1=(c+v\text{cos}\theta )/L$，逆流频率 $f_2=(c-v\text{cos}\theta )/L$，频率差为：

流速为：

频率差与声速 $c$ 无关，可克服温度影响，获得更高的测量精度。

特点

• 优点：频率差法不受温度影响，精度最高
• 缺点：依赖流体中杂质的反射，要求被测介质中含有一定数量的散射体（颗粒或气泡）
• 适用流体：杂质含量较多的脏水和浆体，如城市污水、污泥、工厂排放液等