多普勒超聲波流量計如何實(shí)現水流流速

    奧地利物理學(xué)家多普勒發(fā)現，運動(dòng)物體發(fā)出的聲音在靜止的觀(guān)測者聽(tīng)起來(lái)會(huì )發(fā)生變化。當發(fā)聲物體遠離觀(guān)測者運動(dòng)時(shí)，觀(guān)測者聽(tīng)到的聲波波長(cháng)就會(huì )比靜止波長(cháng)更長(cháng)，而聲源朝向觀(guān)測者運動(dòng)時(shí)，聽(tīng)到的聲波波長(cháng)就會(huì )比靜止波長(cháng)更短。速度越高，波長(cháng)變化越大。在生活中很容易體會(huì )這一點(diǎn)：如果汽車(chē)經(jīng)過(guò)你時(shí)鳴喇叭，你會(huì )聽(tīng)到喇叭聲從細變粗，而且速度越快，這種變化越明顯。由此就可以根據聲音的變化知道汽車(chē)的速度。
    多普勒超聲波流量計正是利用多普勒效應這一原理來(lái)測量水流流速的，多普勒超聲波流量計通過(guò)超聲波換能器發(fā)射一個(gè)固定頻率的超聲波，我們可以認為水體中的所存在的顆粒是均勻分布的，水中的顆粒運動(dòng)的速度可以認為是水流的流速，當超聲波換能器發(fā)射出來(lái)的超聲波照射到水中的顆粒的時(shí)候，會(huì )反射被另外一個(gè)超聲波換能器接收到。根據多普勒效應，發(fā)出去的超聲波頻率和接收到的超聲波的頻率會(huì )發(fā)生變化，這個(gè)變化就是多普勒頻差，通過(guò)多普勒頻差我們就可以測量出水流的流速了。