Το υπερηχητικό doppler είναι μια τεχνική που χρησιμοποιείται για τη μέτρηση της ροής των υγρών με ανάκλαση ηχητικών κυμάτων. Ο αστρονόμος Christian Doppler πρότεινε για πρώτη φορά το φαινόμενο Doppler στη δεκαετία του 1840, όταν διαπίστωσε ότι ορισμένα αστέρια είχαν διαφορετικά χρώματα από τα αναμενόμενα. Πρότεινε ότι οι χρωματικές διαφορές οφείλονταν στο γεγονός ότι τα αστέρια κινούνταν προς ή μακριά από τον παρατηρητή, αλλάζοντας τα ορατά χρώματά τους. Αν και το Doppler μελετούσε το φως των αστεριών, οι επιστήμονες πίστευαν ότι το φαινόμενο συνέβη και με τον ήχο.
Ένα μεταγενέστερο πείραμα χρησιμοποιώντας μουσικούς σε κινούμενο τρένο και παρατηρητές που στέκονταν σε μια πλατφόρμα τρένου επιβεβαίωσε τη θεωρία του Ντόπλερ χρησιμοποιώντας ήχο. Καθώς ένα αντικείμενο κινείται προς έναν ακίνητο ή μη κινούμενο παρατηρητή, τα ηχητικά κύματα συμπιέζονται ελαφρά, με αποτέλεσμα υψηλότερη ένταση από τον πραγματικό ήχο. Αφού το αντικείμενο φτάσει στον παρατηρητή και απομακρυνθεί, ο φαινομενικός ήχος γίνεται χαμηλότερος στην ένταση, επειδή τα ηχητικά κύματα τεντώνονται ελαφρά.
Τα μεγαλύτερα ηχητικά κύματα έχουν χαμηλότερη ένταση και το αποτέλεσμα είναι ένας ήχος που φαίνεται χαμηλότερος από τον πραγματικό. Το πείραμα είναι εύκολο να αναπαραχθεί, ακούγοντας ένα όχημα να έρχεται προς έναν παρατηρητή, μετά να περνά και να απομακρύνεται. Εάν το όχημα χτυπήσει την κόρνα του, η κόρνα του οχήματος που πλησιάζει έχει υψηλότερο τόνο, το οποίο θα αλλάξει σε χαμηλότερο καθώς το όχημα περνά και απομακρύνεται.
Αυτό το φαινόμενο Doppler μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε μια συσκευή μέτρησης ροής υπερήχων. Οι ήχοι υπερήχων είναι πολύ υψηλές συχνότητες πάνω από το εύρος της ανθρώπινης ακοής. Μπορούν να περάσουν μέσα από πολλά υγρά και ανθρώπινους ιστούς πριν απορροφηθούν, γεγονός που τα καθιστά χρήσιμα στην ιατρική διαγνωστική και στις βιομηχανικές εφαρμογές. Μια μέτρηση ταχύτητας υπερήχων doppler εκμεταλλεύεται τη μετατόπιση συχνότητας όταν τα ηχητικά κύματα αντανακλώνται από κινούμενα υγρά.
Τα καλύτερα αποτελέσματα επιτυγχάνονται όταν μια μονάδα υπερήχων doppler μετρά ένα υγρό που περιέχει φυσαλίδες ή στερεά σωματίδια. Οι ήχοι υπερήχων δεν αντανακλώνται καλά από διαυγή ή πολύ παχύρρευστα υγρά, επειδή απαιτείται κάποια ανάκλαση του ήχου πίσω σε έναν δέκτη για να μετρηθεί η ταχύτητα της ροής του υγρού. Η συσκευή εκπέμπει σύντομους παλμούς ήχου υψηλής συχνότητας και συγκρίνει το σήμα επιστροφής με το εξερχόμενο. Οποιαδήποτε διαφορά συχνότητας μπορεί να υπολογιστεί για να ληφθεί η ταχύτητα του υγρού.
Οι πρώτες εφαρμογές της μέτρησης υπερήχων doppler ήταν στον ιατρικό τομέα, όπου οι μετρήσεις ήχου χρησιμοποιήθηκαν για τον έλεγχο της ροής του αίματος στις αρτηρίες και τις φλέβες χωρίς να χρειάζεται να γίνει χειρουργική επέμβαση. Αναπτύχθηκαν επίσης εφαρμογές για τον έλεγχο ενός εμβρύου κατά τη διάρκεια της εγκυμοσύνης κοιτάζοντας την καρδιά και τα αιμοφόρα αγγεία που πάλλεται. Οι συσκευές που αναπτύχθηκαν στα τέλη του 20ου αιώνα θα μπορούσαν να δείχνουν ορατή κίνηση των καρδιακών βαλβίδων για τη διάγνωση ελαττωμάτων και αποφράξεων.
Σε μια βιομηχανική εφαρμογή, η μέτρηση υπερήχων doppler λειτουργεί καλύτερα εάν ο ήχος αποστέλλεται στο υγρό υπό γωνία διαφορετική από 90°. Τα σωματίδια ή οι φυσαλίδες στο υγρό πρέπει να κινούνται προς ή μακριά από τη συσκευή για να μετρήσει με ακρίβεια την ταχύτητα. Απαιτείται ένας γεμάτος σωλήνας για μια σωστή μέτρηση, επειδή ένα μερικώς γεμάτο σύστημα δεν θα επιστρέψει ένα χρησιμοποιήσιμο ηχητικό σήμα για τη μέτρηση της ταχύτητας.