Un débitmètre Doppler est un type de débitmètre à ultrasons. Ces appareils utilisent un principe scientifique appelé effet Doppler pour mesurer le débit volumétrique à travers un tuyau. Cela fonctionne de telle manière que le débitmètre Doppler est fixé à l’extérieur du tuyau, de sorte qu’il ne perturbe pas le débit, comme cela est requis pour d’autres types de débitmètre.
Les débitmètres Doppler utilisent la fréquence d’un faisceau ultrasonore pour déterminer le débit d’un liquide. Cette mesure est possible grâce à l’effet Doppler, découvert par le scientifique autrichien Christian Johann Doppler au début des années 1800. Essentiellement, l’effet Doppler indique que la fréquence des ondes sonores varie en fonction du mouvement du récepteur du son, ou de la source du son par rapport au milieu dans lequel le son se déplace. Dans ce cas, le milieu dans lequel se déplace l’onde c’est le liquide qui s’écoule dans le tuyau.
Pour qu’un débitmètre Doppler fonctionne correctement, le liquide doit contenir des particules ou des bulles, donc on fonctionne bien pour les liquides sales mais n’est pas très efficace pour l’eau propre. Le débitmètre transmet un signal ultrasonore et le signal est réfléchi par les particules et les bulles, ce qui provoque un décalage de la fréquence du signal. Ce décalage de fréquence est ce qui est mesuré par le débitmètre.
Un débitmètre Doppler convertit le décalage de fréquence mesuré en un débit volumétrique. La vitesse de l’écoulement dans le tuyau est calculée en utilisant le décalage de fréquence, la fréquence d’origine du signal ultrasonore, la vitesse du son à travers le matériau émetteur et le sinus de l’angle auquel le signal est entré dans le liquide. Une fois la vitesse connue, le débit volumétrique peut facilement être calculé en multipliant la vitesse par la surface du tuyau.
Les débitmètres Doppler peuvent avoir un ou deux capteurs. Les deux types contiennent à la fois un émetteur et un récepteur, mais dans un débitmètre Doppler à un capteur, ils sont contenus dans un seul capteur. Les particules réfléchissantes dans le liquide réfléchissent le signal transmis au récepteur. Dans un débitmètre à deux capteurs, l’émetteur et le récepteur sont fixés sur les côtés opposés du tuyau.
Les débitmètres Doppler peuvent être une bonne option de surveillance car ils ne perturbent pas le débit et nécessitent peu d’entretien. De plus, ils peuvent effectuer des mesures de débit rapides et précises sur de nombreux types de liquides dans diverses conditions de température et de débit. D’autre part, le liquide doit contenir des bulles ou des particules pour que le compteur fonctionne correctement, et les tuyaux revêtus ou en acier inoxydable peuvent interférer avec le signal du transmetteur, diminuant la précision des mesures.