超声波流量计的开发与研制探讨  八

1．3．3多普勒法

多普勒效应是指因波源与观测者的相对运动，使观测者感觉到声波频率有所变化的现象。而超声波流量计换能器为固定声源，随流体运动的固体颗粒起到了与声源相对运动的“观测者"的作用，超声波遇到固体颗粒将反射回换能器，接收到的声波频率与发射源的声波频率的差值称为多普勒频移。多普勒法就是利用流体中的散射体对超声波的多普勒频移现象测量声速的，换能器1发射频率为正的超声波信号，经过管道内液体中的悬浮颗粒或气泡后，频率发生偏移，以F₂的频率反射到换能器2，这就是多普勒效应，F₁与F₂之差即为多普勒频差F_d。

当管道条件、换能器安装位置、发射频率、声速确定以后，C，F₁和θ即为常数，流体流速和多普勒频移成正比，通过测量频移就可以得到流体流速，进而求得流体流量。