多普勒超聲流量計的工作原理如圖所示。發(fā)射換能器t發(fā)射一定頻率的超聲波到流動液體內(nèi)的氣泡和固體顆粒上產(chǎn)生散射波，散射波被接收換能器r所接收，其頻率變化與粒子（或氣泡）的移動速度成正比（由于換能器具有一定的的指向性，所以接收的散射信號基本上是從管道中心附近發(fā)射來的）。多普勒頻移d和流速的關(guān)系如下式所示：
多普勒超聲流量計，它由超聲流量換能器和控制器組成。下圖所示是整機方框圖。 雙頻多普勒流量計是新出現(xiàn)的產(chǎn)品，其控制器使換能器間斷地短時間產(chǎn)生兩個不同頻率的連續(xù)波聲信號。所產(chǎn)生的多普勒信號與原頻率會有固定的頻差，噪聲則沒有。將兩個多普勒信號重疊、提升，經(jīng)信息處理后，獲得多普勒頻移?d，計算出來流速或流量。這種新型多普勒流量計能抗噪聲，并使測量準確度明顯提高。手持式多普勒流量計
多普勒超聲流量計要求流體內(nèi)有足夠大的散射體連續(xù)存在。通常散射體的速度與流體的速度有明顯的偏差（滑差），要求流體的流速必須遠遠大于粒子產(chǎn)生沉淀的臨界速度。而且測到的速度為散射體相遇點的速度，所以速度測量值對流速分布和流態(tài)的依賴性很大，即要求直管段很長（20倍管徑以上）。所以，這種方法的使用具有一定的局限性。 除上述的特點外，還有其自身的優(yōu)點。 1 沒有零點漂移。由于?d正比于，在流體靜止時，不產(chǎn)生多普勒頻移。因此，控制器顯示單元不出現(xiàn)零點漂移。 2 不受聲信號幅度變化影響。聲信號在流體中傳播時會衰減，受擾動而起伏。盡管幅度變化，但發(fā)射和接收頻率卻不受影響。雙頻率多普勒法更具有抗噪聲干擾的能力。 3 分辨力好。由于發(fā)射頻率?t選擇較高，對于所測流速可以得到較高的?d，因此分辨力較好。 測量與流體聲速無關(guān)。手持式多普勒流量計1.液體中微粒子濃度。由于多普勒法是得用氣泡和微粒子所反射的聲信號工作的，因此若流體中不含有氣泡和微粒子，則不能工作。以含有Z低限度懸浮粒子30% 以上的流體作為測量對象。 2.保證直管段長度，安裝部位要合理。為了保障管內(nèi)液體流速分布較好（多數(shù)情況為紊流狀態(tài)），消除不均勻狀態(tài)，直管段長度上游至少為15d，下游為5d以上，管內(nèi)流場狀態(tài)決定補償系數(shù)，否則加大誤差。 3.換能器不應安裝在下列位置：管道未充滿；液體向下流動；離彎頭太近；管內(nèi)有沉淀物堆積。在水平布置管線上，換能器不要安裝在管道的上側(cè)或下側(cè)。 4.聲耦合要好。對于非侵入式換能器安裝部位的管壁面應較好、平坦、光滑，定位要相對準確。超聲換能器與管壁之間的聲耦合（聲接觸）是通過油脂完成。油脂可以是硅油、硅脂、丹士林、機油等。耦合層不能侵入空氣、固體物。 5.管內(nèi)徑應精確測量。
