超聲多普勒測量方法

❶ 如何利用多普勒效應測量汽車行駛的速度

根據您的問題，您想要利用多普勒效應測量汽車行駛的速度，你可以通過以下方法來進行：

1、首先從測速儀里射出一束射線，射到汽車上再返回測速儀。測速儀裡面的微型信息處理機把返回的波長與原波長進行比較。返回波長越緊密，前進的汽車速度也越快。

2、然後分別用2次測速儀發出和測速儀接收到的脈沖波之間的時間除以2，再做差，乘以聲速。就是車子連續2次接收到脈沖波的距離。

3、最後用這個距離除以車子接收到脈沖波的時間差就是車子的速度。

❷ 超聲波雷達測速儀的測速原理

適合作流動物質中含有較多雜質的流體的流速測量，超聲多普勒法只是其中一種 ，還有頻差法和時差法等等。

時差法測量沿流體流動的正反兩個不同方向發射的超聲播到達接收端的時差。需要突出解決的難題是這種情況下，由於聲速參加運算（作為分母，公式不好寫，我積分不夠沒法貼圖），而聲速收溫度的影響變化較大，所以不適合用在工業環境下等溫度變化范圍大的地方。

頻差法是時差法的改進，可以把分母上的聲速轉換到分子上，然後在求差過程中約掉，這就可以避開聲速隨溫度變化的影響，但測頻由於存在正負1誤差，對於精度高的地方，需要高速計數器。

還有就是回鳴法了，可以有效改進由於計數器正負1誤差帶來的測量誤差。

以上這些東東都是關於流體的流速的超聲測量方法。對於移動物體的速度測量多採用超聲多譜勒法。

根據聲學多普勒效應，當向移動物體發射頻率為F的連續超聲波時，被移動物體反射的超聲波頻率為f，f與F服從多普勒關系。如果超聲發射方向和移動物體的夾角已知，就可以通過多普勒關系的v,f,F,c表達式得出物體移動速度v。

❸ 怎樣用超聲多普勒測量血流速度

用PW測血流頻譜，然後按下測量鍵，放在最尖處，就可以測出峰值流速

❹ 超聲測速儀基本原理

根據聲學多普勒效應，當向移動物體發射頻率為F的連續超聲波時，被移動物體反射的超聲波頻率為f，f與F服從多普勒關系。如果超聲發射方向和移動物體的夾角已知，就可以通過多普勒關系的v,f,F,c表達式得出物體移動速度v。

超聲波測速適合作流動物質中含有較多雜質的流體的流速測量，超聲多譜勒法只是其中一種 ，還有頻差法和時差法等等。

(4)超聲多普勒測量方法擴展閱讀：

測量方法

1、對於移動物體的速度測量多採用超聲多普勒法。

2、時差法測量沿流體流動的正反兩個不同方向發射的超聲播到達接收端的時差。需要突出解決的難題是這種情況下，由於聲速參加運算,而聲速受溫度的影響變化較大，所以不適合用在工業環境下等溫度變化范圍大的地方。

3、頻差法是時差法的改進，可以把分母上的聲速轉換到分子上，然後在求差過程中約掉，這就可以避開聲速隨溫度變化的影響，但測頻由於存在正負1誤差，對於精度高的地方，需要高速計數器。

4、還有就是回鳴法了，可以有效改進由於計數器正負1誤差帶來的測量誤差。

❺ 超聲波多普勒流速儀如何在海上測量流速

超聲波入射到水中，會產生多普勒頻移。水中存在著不均體（如懸浮物等）將對聲波產生不規則散射，接收到的反射信號頻率有一定偏高。超聲波發射頻率F0為常數，換能器夾角安裝後固定不變，即K為常數。所以只要檢測出多普勒頻移和水的聲速（由溫度值換算來），即可計算出流速。
延伸
如果是測量單層流速的超聲波多普勒流速儀：
常規測量是在0.05米/秒～5.00米/秒；有廠家硬體做得好，低流速可以到0.02米/秒。
要把流速上限做到10.00米/秒也是可以的，就是測量精度會下降。
超聲多普勒流速儀是應用聲學多普勒效應原理製成的測流儀，採用超聲換能器，用超聲波探測流速。測量點在探頭的前方，不破壞流場，具有測量精度高，量程寬;可測弱流也可測強流;解析度高，響應速度快;可測瞬時流速也可測平均流速;測量線性，流速檢定曲線不易變化;無機械轉動部件，不存在泥沙堵塞和水草纏繞問題;探頭堅固耐用，不易損壞，操作簡便等優點。
超聲波多普勒流速儀是在管道、渠道或者河流內測量水的流速的設備，主要應用於以下范圍：洪澇災害監測、污水排放、天然的河溪、市政給排水、水量流失/滲入監測、灌溉流程監測、河口&潮汐的研究、漁業/水利、海岸侵蝕研究、暗渠流程監測、道路排水監測、江河流程監測等環境中，可以根據需要提供電池盒，以便在供電不方便的地區提供電源。

❻ 超聲波流量計的測量方法有哪些

一般就是時差法 ：管道的流量計都用時差法
多普勒法 ：非標准渠道用多普勒法。
測距法：標准渠道用測距的方法。

❼ 如何計算或測量超聲波在不同固體中的波長

．基本工作原理
超聲波多普勒流量計的測量原別是以物理學中的多普勒效應為基礎的。根據聲學多普勒效應，當聲源和觀察者之間有相對運動時，觀察者所感受到的聲頻率將不同於聲源所發出的頻率。這個因相對運動而產生的頻率變化與兩物體的相對速度成正比．

在超聲波多普勒流量測量方法中，超聲波發射器為一固定聲源，隨流體一起運動的固體顆粒起了與聲源有相對運動的「觀察者」的作用，當然它僅僅是把入射到固體顆粒上的超聲波反射回接收據．發射聲波與接收聲波之間的頻率差，就是由於流體中固體顆粒運動而產少的聲波多普勒頻移．由於這個頻率差正比於流體流速，所以測量頻差可以求得流速．進而可以得到流體的流量．

因此，超聲波多普勒流量測量的一個必要的條件是：被測流體介質應是含有一定數量能反射聲波的固體粒子或氣泡等的兩相介質．這個工作條件實際上也是它的一大優點，即這種流量測量方法適宜於對兩相流的測量，這是其它流量計難以解決的問題．因此，作為一種極有前途的兩相流測量方法和流量計，超聲波多普勒流量測量方法目前正日益得到應用．

2．流量方程

假設，超聲波波束與流體運動速度的夾角為 ，超聲波傳播速度為c，流體中懸浮粒子運動速度與流體流速相同，均為u．現以超聲波束在一顆固體粒子上的反射為例，導出聲波多普勒頻差與流速的關系式．

如圖3—39所示，當超聲波束在管軸線上遇到一粒固體顆粒，該粒子以速度u沿營軸線運動．對超聲波發射器而言，該粒子以u cos a的速度離去，所以粒子收到的超聲波頻率f2應低於發射的超聲波頻率f1，降低的數值為

f2－f1＝－ f1 （3－73）

即粒子收到的超聲波頻率為

f2＝f1－ f1 （3－74）

式中 f1――發射超聲波的頻率；

a――超聲波束與管軸線夾角；

c――流體中聲速。

固體粒子又將超聲波束散射給接收器，由於它以u cos a 的速度離開接收器，所以接收器收到的超聲波頻率f3又一次降低，類似於f2的計算，f3可表示為

f3＝f2－ f2 （3－75）

將f2的表達式代入上式，可得：

f3＝f1（1－ )2

＝f1（1－2 ＋ ） （3－76）

由於聲速c遠大於流體速度u，故上式中平方項可以略去，由此可得：

f3＝f1（1－2 ） （3－77）

接收器收到的超聲波頻率與發射超聲波頻率之差，即多普勒頻移 f1，可由下式計算：

f＝f1－f3＝f1－f1（1－2 ）

＝f1 （3－78）

由上式可得流體速度為

u＝ f （3－79）

體積流量qv可以寫成：

qv＝uA＝ f （3－80）

式中，A為被測管道流通截面積．

出以上流量方程可知，當流量計、管道條件及被測介質確定以後，多普勒頻移與體積流量成正比，測量頻移 f就可以得到流體流量qv。

5．關於流量方程的幾點討論

(1)流體介質溫度對測量的影響

由流量方程可見，流雖測量結果受流體中的聲速c的影響．一般來說，流體中聲速與介質的溫度、組分等有關，很難保持為常數．為了避免測量結果受介質溫度、組分變化的影響，超聲波多普勒流量計一般採用管外聲楔結構，使超聲波束先通過聲楔及管壁再進入流體。設聲楔材料中的聲速為c1；流體中聲速為c；聲波由聲楔進入流體的入射角為 ；在流體中的折射角為 ；超聲波束與流體流速夾角為a；見圖3－40所示，根據折射定理，有：

＝ ＝

代入流量關系式，可得：

qv＝ f （3－81）

由此式可見，採用聲楔結構以後，流量與頻移關系式中僅含有聲楔材料中的聲速c1而與流體介質中的聲速c無關．而聲速c1溫度變化要比流體中聲速c隨溫度變化小一個數量極，且與流體組分無關．所以，採用適當材料製造聲楔，可以大幅度提高流量測量的准確度．

(2)信息窗與平均多普勒頻移

為有效地接收多普勒頻移信號，超聲波多普勒流量計的換能器通常採用收發一體結構，見圖3—41所示．由圖中可見，換能器接收到的反射信號只能是發射晶片和接收晶片的兩個指向性波束重疊區域內的粒子的反射波，這個重疊區域稱為多普勒信號的信息窗

圖3－40 聲楔與聲波的折射

流量計接收換能器所收到的信號就是由信息窗中所有流動懸浮粒子的反射波疊加，即其信息窗內多普勒頻移為疊加的平均值．平均的多普勒頻移 f可以表示為

f＝ （I＝1，2，3…） （3－82）

式中 f——信息窗內所有反射粒子的多普勒頻移的平均值；

Ni——產生多普勒頻移 fi的粒子數；

fi－一任一個懸浮粒子產生的多普勒頻移．

從上述討論可知，該流量計測得的多普勒頻移信號僅反映了信息窗區域內的流體速度，所以要求信息窗應位於管內接近平均流速的區域上，才能使其測量值能反映管內流體的

平均流速．但是管內平均流速區域的位置是一與雷諾救有關的函數，當管內流動的雷諾數Re發生變化時，其平均流速區域位置也將改變．而一旦流量計安裝完畢，其多普勒信息窗位置就固定了，為使測得的多普勒頻移信號 f能在不同雷諾數Re條件下均能正確地反映流量值，在流量計算公式中引入流速修正系數K．流速修正系數K是雷諾數Re和信息窗位置的函數，用它來對因上述原因引起的測量誤差進行修正．因此，超聲波多普勒流量計的實際流量計算式可以寫成：

圖3－41 多普勒信息窗

qv＝ （3－83）

式中，符號意義同前。

❽ 多普勒效應 超聲波測速的公式有哪些

第一步,多普勒測速儀發射聲波,運動物體接收到其所發射的聲波.在這個過程中,多普勒測速儀作為波源是靜止的,而運動物體作為波接收器以速度v運動.設多普勒測速儀所發射的聲波頻率為f,運動物體所接收到的聲波頻率為f′,聲波的傳播速度為v0,觀測者相對於介質的運動速度vr.可得：f'=f*(v0-v)/v0
第二步,運動物體反射或散射聲波,多普勒測速儀接收到其所反射或散射的聲波.在這個過程中,運動物體作為波源以速度v運動,而多普勒測速儀作為波接收器靜止.設多普勒測速儀接收到的聲波頻率為f″,由第一步我們知道,運動物體所反射或散射的聲波頻率為f′,於是可得：f"=f'*vo/(vo+v)
代入可得：v=vo*(f-f")/(f+f")
即為被測物體的運動速度v與多普勒測速儀所發射的聲波頻率f、多普勒測速儀所接
收到的由於存在多普勒效應而頻移的聲波頻率f″以及聲波的傳播速度v0之間的關系

❾ 超聲波檢查的方法有哪幾種

超聲檢查即利用超聲波原理作用於人體，來判斷人體組織的生理特性、形態結構與功能狀態的一種非創傷性檢查方法。超聲檢查的特點是：操作簡便、可多次重復、切面靈活多樣，且無放射損傷，同時具價廉、安全、無痛、定位可靠報告及時等。超聲波檢查宜做近期跟蹤復查，以掌握病情的動態，同時也可作為產期健康檢查項目之一，以便早期發現病變。超聲波檢查的方法有4種，即A型(示波)法、B型(成象)法、M型(超聲心動圖)法、扇型(兩維超聲心圖)法(多普勒超聲法)。

B型法，即B超檢查在腹部應用最廣，能顯示肝、膽、脾、胰、腎及腎上腺的正常解剖，判斷有無病變，病變是囊性或實性、良性或惡性。

B超腹部檢查必須在空腹狀態下進行，尤其是對膽囊的觀察。婦產科病變，如子宮及附件腫瘤，也應首選B超檢查。妊娠時做B超檢查，可確定胎兒的數目、發育情況、胎盤的位置等。膀胱檢查時，受檢者處憋尿狀態，對病變的顯示更清楚。乳腺病變也可用B超檢查。但是B超也有其局限性，不適宜檢查含氣的結構(如肺)，也不適宜檢查骨及被骨遮蔽的結構。

扇型法可得到心臟各種切面圖象，並可觀察到心臟收縮和舒張時的真實表現，檢測心臟和血管的血流動力學狀態，尤其對先天性心臟病和瓣膜病的分流及返流情況，有較大的診斷價值。多普勒彩色血流顯象，以實時彩色編碼顯示血流的方法，即在顯示屏上以不同彩色顯示不同血流方向和流速，從而增強對血流的直流感。心腔中存在的小血塊以及瓣膜上的裂口等改變也可被發現。此外，經顱超聲多普勒對腦血管病的診斷，及腹部血管檢查對腎功能狹窄、胎兒臍帶繞頸等的診斷均有很高價值。

M型法可根據體內心臟等結構活動，記錄其與胸壁(探頭)間的回聲距離變化曲線，從記錄的曲線圖上，可清晰認出心壁、室間隔、心腔、瓣膜等特徵。可用來診斷多種心臟病。對心房內粘液瘤檢出率極高。

A型法主要從示波上的波幅、波數、波的先後次序等，來判斷有無異常病變。可診斷腦血腫、腦瘤、囊腫及胸腹水、早孕、葡萄胎等。但由於此法過分粗略，現已基本淘汰。

❿ 心排血量的超聲多普勒法

超聲多普勒測CO主要有兩種方式即經食管超聲多普勒(EDM)和經氣管超聲多普勒(TTD)。目前主要用EDM。經食管超聲多普勒由Arrow公司生產的HemoSonicTM100 EDM監測儀已在國外得到廣泛的應用，研究結果表明：其操作簡單、准確性高。
1、原理和方法 HemoSonicTM100的超聲多普勒探頭通過測定紅細胞移動的速度來推算降主動脈的血流量，其配有的M型超聲探頭，還可直接測量降主動脈直徑的大小，而不需要根據年齡、身高等參數來間接推算主動脈直徑，這樣就提高了測量結果的准確性。由於降主動脈的血流量是CO的70%(降主動脈血流與CO的相關系數是0.92)， 故其計算公式為：CO=降主動脈血流量×降主動脈的橫截面積÷70%。
具體操作方法為將一帶有多普勒探頭及M型超聲探頭的經食道導管經口插入食道(相當於第三肋間水平，此點的食管與降主動脈相平衡。)，根據顯示屏上的主動脈壁，血流波形及多普勒聲音上下旋轉調整探頭位置直至獲得滿意的信號質量，然後使監測儀進入測定狀態後即能顯示降主動脈血流、主動脈直徑、CO、左室收縮性、MAP、外周血管阻力等血流動力學參數。結合CO2圖譜分析還能及時提示組織的灌流狀態。