Što je Doppler mjerač protoka?

Doppler mjerač protoka je vrsta ultrazvučnog mjerača protoka. Ovi uređaji koriste znanstveni princip nazvan Dopplerov efekt za mjerenje volumetrijskog protoka kroz cijev. To radi na način da je Doppler mjerač protoka pričvršćen na vanjsku stranu cijevi, tako da ne ometa protok, kao što je potrebno za druge vrste mjerača protoka.
Doppler mjerači protoka koriste frekvenciju ultrazvučne zrake za određivanje brzine protoka tekućine. Ovo mjerenje moguće je zbog Dopplerovog efekta, koji je otkrio austrijski znanstvenik Christian Johann Doppler početkom 1800-ih. U suštini, Dopplerov efekt navodi da frekvencija zvučnih valova varira ovisno o kretanju prijemnika zvuka, odnosno izvora zvuka u odnosu na medij u kojem zvuk putuje. U ovom slučaju, medij kojim val putuje in je tekućina koja teče kroz cijev.

Da bi Doppler mjerač protoka ispravno radio, tekućina mora sadržavati čestice ili mjehuriće, tako da dobro radi za prljave tekućine, ali nije vrlo učinkovit za čistu vodu. Mjerač protoka prenosi ultrazvučni signal, a signal se reflektira od čestica i mjehurića, što uzrokuje pomicanje frekvencije signala. Taj pomak frekvencije mjeri mjerač protoka.

Doppler mjerač protoka pretvara izmjereni pomak frekvencije u volumetrijski protok. Brzina strujanja u cijevi izračunava se korištenjem pomaka frekvencije, izvorne frekvencije ultrazvučnog signala, brzine zvuka kroz materijal odašiljača i sinusa kuta pod kojim je signal ušao u tekućinu. Nakon što je brzina poznata, volumenski se protok lako može izračunati množenjem brzine s površinom cijevi.

Doppler mjerači protoka mogu imati jedan ili dva senzora. Oba tipa sadrže i odašiljač i prijemnik, ali u doplerovom mjeraču protoka s jednim senzorom oni su sadržani u jednom senzoru. Reflektirajuće čestice u tekućini reflektiraju odaslani signal natrag u prijemnik. U mjeraču protoka s dva senzora, odašiljač i prijemnik su pričvršćeni na suprotne strane cijevi.

Doppler mjerači protoka mogu biti dobra opcija za praćenje jer ne ometaju protok i zahtijevaju malo održavanja. Osim toga, mogu napraviti brza i točna mjerenja protoka na mnogim vrstama tekućina pod različitim temperaturama i uvjetima protoka. S druge strane, tekućina mora sadržavati mjehuriće ili čestice kako bi mjerač ispravno radio, a obložene cijevi ili cijevi od nehrđajućeg čelika mogu ometati signal odašiljača, smanjujući točnost mjerenja.