多普勒超声波流量计为利用多普勒效应工作。如附图所示其通过对流体中颗粒与气泡的反射,使得传输频率被线性改变。其最终结果是发射器与接收器频率之间的转换,该值与流速存在直接关系。多普勒流量计是因奥地利物理学家和数学家Christian Johann Doppler(1803~1853)而得名,多普勒在1842年预言接收的声波频率取决于声源或者与传播媒介相关的观测器的运动。为采用多普勒效应测量管道内的流量,其变送器可把0~0.5MHz的超声波转换成流体(参看附图)。流经此管道的液体必须包含声音反射材料如固体颗粒或者产生的汽泡,这些材料的运动可改变二次反射后到另一个接收转换器上的光波频率。这种频率变化与管道内材料的流动速度成线性正比,因此可用于形成一个与流速成正比的模拟或数字信号。
定义多普勒流量计的基本方程如下: