Un misuratore di portata Doppler è un tipo di misuratore di portata ad ultrasuoni. Questi dispositivi utilizzano un principio scientifico chiamato effetto Doppler per misurare il flusso volumetrico attraverso un tubo. Questo funziona in modo tale che il misuratore di portata Doppler sia fissato all’esterno del tubo, in modo da non interrompere il flusso, come richiesto per altri tipi di misuratore di portata.
I misuratori di portata Doppler utilizzano la frequenza di un raggio ultrasonico per determinare la portata di un liquido. Questa misurazione è possibile grazie all’effetto Doppler, scoperto dallo scienziato austriaco Christian Johann Doppler all’inizio del 1800. In sostanza, l’effetto Doppler afferma che la frequenza delle onde sonore varia a seconda del movimento del ricevitore del suono, o della sorgente del suono rispetto al mezzo in cui viaggia il suono. In questo caso, il mezzo su cui viaggia l’onda in è il liquido che scorre attraverso il tubo.
Affinché un flussometro Doppler funzioni correttamente, il liquido deve contenere particelle o bolle, quindi uno funziona bene per liquidi sporchi ma non è molto efficace per acqua pulita. Il flussometro trasmette un segnale ultrasonico e il segnale viene riflesso dalle particelle e dalle bolle, il che fa spostare la frequenza del segnale. Questo spostamento di frequenza è ciò che viene misurato dal flussometro.
Un flussometro Doppler converte lo spostamento di frequenza misurato in una portata volumetrica. La velocità del flusso nel tubo viene calcolata utilizzando lo spostamento di frequenza, la frequenza originale del segnale ultrasonico, la velocità del suono attraverso il materiale del trasmettitore e il seno dell’angolo con cui il segnale è entrato nel liquido. Una volta nota la velocità, la portata volumetrica può essere facilmente calcolata moltiplicando la velocità per l’area del tubo.
I misuratori di portata Doppler possono avere uno o due sensori. Entrambi i tipi contengono sia un trasmettitore che un ricevitore, ma in un misuratore di portata Doppler a un sensore, sono contenuti in un sensore. Le particelle riflettenti nel liquido riflettono il segnale trasmesso al ricevitore. In un flussometro a due sensori, il trasmettitore e il ricevitore sono fissati ai lati opposti del tubo.
I misuratori di portata Doppler possono essere una buona opzione di monitoraggio perché non disturbano il flusso e richiedono poca manutenzione. Inoltre, possono effettuare misurazioni di flusso rapide e accurate su molti tipi di liquidi in una varietà di condizioni di temperatura e flusso. D’altra parte, il liquido deve contenere bolle o particelle affinché il misuratore funzioni correttamente e tubi rivestiti o in acciaio inossidabile possono interferire con il segnale del trasmettitore, riducendo la precisione delle misurazioni.