તરલપ્રવાહમાપકો

તરલપ્રવાહમાપકો : તરલપ્રવાહમાંના કોઈ નિયત બિંદુ કે વિસ્તાર આગળ તેના વેગનું મૂલ્ય કે તેની દિશા માપનાર ઉપકરણ. પ્રવાહી તથા વાયુસ્વરૂપ પદાર્થો સરળતાથી વહી શકતા અથવા પ્રસરી શકતા હોવાથી તેમને તરલ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે. તરલ કણોની સમગ્રતયા ગતિને તરલપ્રવાહ કે તરલવહન કહે છે. દ્રવગતિવિજ્ઞાન (hydrodynamics) તથા વાયુગતિવિજ્ઞાન(airodynamics)માં તરલગતિનો અભ્યાસ ખૂબ મહત્વનો છે.

સામાન્ય વ્યવહારમાં જુદા જુદા પ્રકારના તરલપ્રવાહ જેવા કે સ્થાયી પ્રવાહ, અસ્થાયી પ્રવાહ, પ્રક્ષુબ્ધ પ્રવાહ, દબનીય અને અદબનીય પ્રવાહ, સ્નિગ્ધ અને અસ્નિગ્ધ પ્રવાહ, ચક્રીય અને અચક્રીય પ્રવાહ વગેરે જોવા મળે છે.

તરલક્ષેત્રના અભ્યાસ માટે તરલપ્રવાહમાંનાં કોઈ નિશ્ચિત બિંદુ કે વિસ્તાર આગળ તરલ વેગનાં મૂલ્ય અને દિશા તથા તેમાં થતા  ફેરફારોની માહિતી જરૂરી છે. તરલપ્રવાહના માપન માટે જુદા જુદા સિદ્ધાંતો પર આધારિત અનેક તરલપ્રવાહમાપકો શોધાયાં છે. કેટલાંક માપકો વડે તરલપ્રવાહની ગુણાત્મક માહિતી ઉપલબ્ધ થાય છે, જ્યારે કેટલાંક તરલપ્રવાહમાપકો વડે તરલ પ્રવાહનું ચોકસાઈપૂર્વક મૂલ્યાંકન મેળવી શકાય છે.

વહેતા પાણીનો જથ્થો માપવા માટે પાઇપલાઇન પર જોડવામાં આવતાં મીટર, બળતણ માટે વપરાયેલા ગૅસનો જથ્થો દર્શાવતાં મીટર પેટ્રોલ-પંપ સાથે જોડવામાં આવતાં મીટર ચોકસાઈપૂર્વક આંકડા ન દર્શાવે તો ઉત્પાદક તથા વપરાશકાર માટે મોટા નફાનુકસાનનો પ્રશ્ન બની શકે. સ્ફિગ્મો મેનોમીટર (લોહીનું દબાણ માપવા માટેનું સાધન) શરીરમાં વહેતા લોહીનું દબાણ ચોકસાઈથી ન માપે તો ડૉક્ટર માટે સાચું નિદાન કરવું મુશ્કેલ બને છે. રૉકેટ જેવા સ્વયંસંચાલિત યંત્રમાં વપરાતા પ્રવાહી ઑક્સિજન કે હાઇડ્રોજનનો વહનદર ચોકસાઈથી ન માપી શકાય તો તેની ગતિનું  નિયમન અશક્ય બને છે. આમ વૈજ્ઞાનિક, ઔદ્યોગિક તેમજ સામાજિક ઘણી બાબતોમાં તરલપ્રવાહનું ચોકસાઈપૂર્વક મૂલ્યાંકન અત્યંત જરૂરી બને છે.

તરલપ્રવાહદર (rate of fluid flow) સામાન્ય રીતે કદમાં (મી³/સે.) અને  દળમાં (કિગ્રા/સે.) મપાય છે. મોટાભાગના તરલપ્રવાહમાપકમાં તરલપ્રવાહમાંના નિશ્ચિત સ્થાન આગળ દબાણ, ઘનતા, તાપમાન વગેરે માપવાં જરૂરી બને છે. વાયુ-વેગમાપક યંત્રો (anemometer) વડે તરલમાંના કોઈ ચોક્કસ બિંદુ કે સ્થાન આગળ તરલ કણના વેગનું મૂલ્ય તથા તેની દિશા જાણી શકાય છે.

ધન સ્થાનાન્તરિત પદ્ધતિ (positive displacement method) : આ પદ્ધતિમાં વહેતા પ્રવાહીનો જથ્થો નિશ્ચિત સમયમાં એકત્રિત કરી સરેરાશ વહનદર માપવામાં આવે છે. ધન સ્થાનાન્ત્તરિત પ્રવાહમાપકો મોટેભાગે ઝડપથી બાષ્પીભવન થતા ન હોય તેવા, પાણી જેવા પ્રવાહીના સ્થાયી પ્રવાહનો વહનદર માપવા માટે વપરાય છે.

રચનાના આધારે ત્રણ પ્રકારનાં પ્રવાહમાપક પ્રચલિત છે :

(1) કંપિત તકતી પ્રવાહમાપક (nutating disc flow meter) આકૃતિ (i). (2) પરિભ્રમણશીલ પાંખ પ્રવાહમાપક (rotary vane flowmeter) આકૃતિ (ii). (3) લચિત પ્રણોદક પ્રવાહમાપક (lobed impellar flowmeter) આકૃતિ (iii).

કંપિત તકતી પ્રવાહમાપકમાં દાખલ થતું પ્રવાહી વિકેન્દ્રિત રીતે ગોઠવેલી તકતી સાથે અથડાય છે અને તકતીમાં કંપનો ઉત્પન્ન કરે છે. કંપનો તેમાંથી પસાર થતા પ્રવાહીના કદનો નિર્દેશ કરે છે.

પરિભ્રમણશીલ પાંખ પ્રવાહમાપકની રચના રોટરી પંપ સાથે સામ્ય ધરાવે છે. પ્રવાહમાપકમાં  પાંખિયા સાથે સ્પ્રિંગ એવી રીતે જોડેલી હોય છે, જે પાત્રની દીવાલ સાથે સતત સંપર્કમાં રહે છે. વિકેન્દ્રિત ડ્રમ દરેક પરિભ્રમણ દરમિયાન ચોક્કસ જથ્થાનું પ્રવાહી ખેંચી તેને બહાર કાઢે છે. વિકેન્દ્રિત ડ્રમની શાફટ સાથે યોગ્ય રચના કરેલી હોય છે જે તેમાંથી પસાર થતા પ્રવાહીના જથ્થાની નોંધ કરે છે.

લચિત પ્રણોદક પ્રવાહમાપક, પ્રવાહી તેમજ વાયુ બંને પ્રકારના તરલના  પ્રવાહને માપવા માટે ઉપયોગી છે. પ્રણોદકો પાત્રની દીવાલ સાથે બરાબર સંપર્ક  જળવાય તે રીતે ગોઠવેલા હોય છે. દાખલ થતું તરલ બે પ્રણોદકો વચ્ચે ખેંચાય છે અને પ્રણોદકોને પરિભ્રમણ આપતાં તેમાંથી બહાર નીકળે છે. રોટરના પરિભ્રમણની સંખ્યા પરથી વહનનો દર, કદમાં મળે છે.

પ્રવાહપ્રતિરોધક પદ્ધતિઓ (flow obstruction methods) : પ્રવાહપ્રતિરોધક પદ્ધતિમાં પ્રવાહના દબાણમાં થતા ઘટાડાને પ્રવાહ-દરના માપ તરીકે લેવામાં આવે છે, તેથી કેટલીક વાર આ પ્રકારના પ્રવાહ-માપકો શીર્ષમાપક (head meters) તરીકે ઓળખાય છે.

આકૃતિ (iv)માં દર્શાવ્યા મુજબ કોઈ એક દિશામાં (one dimensional) વહેતા સ્થાયી પ્રવાહના તંત્રમાં સ્થાન 1 આગળ A₁ આડછેદમાંથી વહેતા પ્રવાહનો વેગ V₁ દબાણ P₁ અને તરલની ઘનતા ρ₁ છે. સ્થાન 2 આગળ A₂ ક્ષેત્રફળમાંથી બહાર નીકળતા પ્રવાહનો વેગ V₂ દબાણ P₂ તથા તરલની ઘનતા ρ₂ છે.

સાતત્ય સમીકરણ અનુસાર, એકમ સમયમાં નળીમાંથી વહેતા પ્રવાહનો જથ્થો

સૂત્ર (v) પરથી દબાણનો ઘટાડો (P₁ – P₂) જાણવાથી પ્રવાહનો કદ દર શોધી શકાય છે. પરિણામ (v) આદર્શ પ્રવાહ માટે સાચું છે. તરલની સ્નિગ્ધતાને કારણે ઉદભવતા પ્રતિરોધક બળને ગણતરીમાં લેતાં,

અહીં C = ડિસ્ચાર્જ અંક છે, જેનું મૂલ્ય અચળ નથી. તે રેનોલ્ડ અંક તથા પ્રવાહનળીની ભૌમિતિક રચના પર આધારિત છે.

પ્રવાહના ઉષ્મીય ફેરફારો સમોષ્મી ગણતાં અને ΔP = P₁ – P₂ < P₁/10 લેતાં

પ્રવાહનો દ્રવ્યમાન દર સૂત્રના આધારે મેળવી શકાય છે.

પ્રવાહનળીની રચના અનુસાર, પ્રતિરોધક પ્રવાહમાપક ત્રણ પ્રકારનાં મળે છે : (1) વેન્ચ્યુરી પ્રવાહમાપક આકૃતિ (v), (2) નોઝલ પ્રવાહમાપક આકૃતિ (vi), (3) છિદ્ર (orifice) પ્રવાહમાપક આકૃતિ (vii)

પ્રતિરોધક પ્રવાહમાપકોની રચના ASME(American Society of Mechanical Engineers)-એ નક્કી કરેલા પરિમાણ મુજબ કરવામાં આવે છે.

વેન્ચ્યુરી પ્રવાહમાપક : પ્રવાહીનો વહનવેગ માપવા માટે આ સાધન વપરાય છે. આકૃતિ(viii)માં દર્શાવ્યા મુજબ ખાસ આકારની નળીને વેન્ચ્યુરી પ્રવાહમાપક કહે છે.

તેના પહોળા ભાગનું ક્ષેત્રફળ A₁ છે. ત્યાં આગળ દબાણ P₁ છે અને સમક્ષિતિજ દિશામાં વહેતા પ્રવાહનો વેગ V₁ છે. સાંકડા ભાગ(થ્રોટ) આગળ આડછેદનું ક્ષેત્રફળ A₂ છે. દબાણ P₂ અને તેમાંથી પસાર થતા પ્રવાહનો વેગ V₂ છે. વેન્ચ્યુરી મીટરમાં વહેતા અદબનીય પ્રવાહીની ઘનતા ρ છે. મેનોમીટરમાંના પ્રવાહીની ઘનતા ρ¹ છે.

બર્નુલીના સમીકરણ અનુસાર,

આ સૂત્ર પરથી A₁ ક્ષેત્રફળમાંથી પસાર થતા પ્રવાહનો વેગ શોધી શકાય છે.

નોઝલ પ્રવાહમાપક તથા ઑરિફિસ પ્રવાહમાપક આ જ સિદ્ધાંત પર કાર્ય કરે છે. માત્ર નળીની ભૌમિતિક રચનામાં ફેરફાર હોય છે.

પિટોટની નળી : પિટોટની નળી વડે વાયુની વહનઝડપ માપી શકાય છે. આકૃતિ (ix)માં દર્શાવ્યા મુજબ પહોળી નળીના ખુલ્લા ભાગ aને સમાંતર રીતે વાયુનું વહન થાય છે. આ ભાગ સાંકડા ભાગથી સારો એવો દૂર છે, તેથી a પાસે વાયુના વહનને મુક્ત વહન ગણી શકાય. a સાથે જોડેલા મેનોમીટરમાંના ડાબા ભુજ આગળ દબાણ Paને સ્થિત દબાણ ગણી શકાય. મેનોમીટરના જમણા ભુજ સાથે જોડેલી સાંકડી નળીનો છેડો વાયુવહનની દિશાને લંબરૂપ ખુલ્લો છે. b જેવા સ્થાન આગળ વાયુનો વેગ શૂન્ય ગણી શકાય. ધારો કે b આગળનું દબાણ p છે.

સૂત્ર (iii) પરથી વાયુનો વેગ v શોધી શકાય છે.

રોટામીટર : પ્રવાહમાપક તરીકે રોટામીટરનો ઘણી વાર ઉપયોગ થાય છે. આકૃતિ (x)માં દર્શાવ્યા મુજબ ક્રમશ: સાંકડી થતી જતી (tapered) શંકુ આકારની કાચની નળીમાં નીચેના ભાગમાંથી તરલપ્રવાહ દાખલ થાય છે. નળીમાંનો તારક (float or bob) પ્રવાહને લીધે લાગતા ખેંચબળની અસર નીચે ઉપર તરફ ધકેલાય છે. તારક નળીમાં એટલી ઊંચાઈ સુધી ધકેલાય છે કે જેથી તેના પર લાગતું ખેંચબળ (dragging force) તેના વજન તથા ઉત્પ્લાવક બળ વડે સમતોલ બને.

સમતોલન સ્થિતિમાં,

ખેંચબળ + ઉત્પ્લાવક બળ = તારકનું વજન

અહીં V_b = તારકનું કદ

ρ_b = તારકની ઘનતા ρ_f = તરલની ઘનતા  A_b = તારકના મુખપૃષ્ઠનું ક્ષેત્રફળ

C_d = ખેંચબળ અચળાંક, જે રેનોલ્ડ અંક અને તેથી તરલની શ્યાનતા પર આધાર રાખે છે.

u_m = તારક અને નળી વચ્ચેના વલયી વિસ્તારમાં પ્રવાહનો સરેરાશ વેગ.

D = નળીના મુખ આગળનો વ્યાસ

d = તારકના પૃષ્ઠનો વ્યાસ

y = નળીના મુખથી તારક પૃષ્ઠ સુધીનું ઊર્ધ્વ અંતર

a = ટેપર નળીનો અચળાંક.

ઉષ્ણ તાર અને ઉષ્ણ સ્તર વાયુવેગમાપક (hot wire and hot film anemo meter) : વાયુની પ્રવાહસ્થિતિમાં થતા ઝડપી ફેરફારોનો અભ્યાસ કરવા માટે ઉષ્ણ તાર વાયુવેગમાપક અત્યંત ઉપયોગી છે.

ધાતુના તારને વાયુના પ્રવાહમાં નિકષ (probe) તરીકે મૂકવામાં આવે છે. તેમાંથી વીજપ્રવાહ પસાર કરતાં તે ગરમ થાય છે. જો તારનું તાપમાન Tw હોય અને વાયુ પ્રવાહનું તાપમાન To હોય, તેમજ પ્રવાહનો વેગ v હોય તો વિદ્યુતપ્રવાહને લીધે રૂપાન્તરિત થતી ઉષ્ણતાનો દર

q = (a + b v^0.5) (T_W – T₀) ………………………………………………………………..(xxi)

a અને b અચળાંકો છે.

તારમાંથી વહેતો વીજપ્રવાહ i હોય અને તેનો અવરોધ Rw હોય તો

q = i^z R_w

= i² R_o [1 + α (T_w – T_o)] ……………………………………………………………….(xxii)

Ro = સંદર્ભ તાપમાન To એ તારનો અવરોધ.

α = તારના દ્રવ્યનો તાપમાન અવરોધાંક (temperature coefficient of resistance).

(xxi) અને (xxii) સરખાવતાં, વાયુપ્રવાહનો વેગ v શોધી શકાય છે.

માપનના હેતુ માટેનો તાર આકૃતિ (xi)માં દર્શાવ્યા પ્રમાણે બ્રિજ પરિપથમાં જોડી વાયુપ્રવાહમાં મૂકવામાં આવે છે અને તેમાંથી વીજપ્રવાહ પસાર કરી તેને ગરમ કરવામાં આવે છે. સ્ટાન્ડર્ડ અવરોધ R_sમાં વિદ્યુત-વિભવાંતર (potential difference – p.d.) પરથી વીજપ્રવાહ શોધી શકાય છે. તારનો અવરોધ R_w બ્રિજ-સમતોલન પરથી મેળવી શકાય છે. સ્થાયી પ્રવાહ માટે ગૅલ્વેનોમીટર વડે સમતોલન પ્રાપ્ત કરવામાં આવે છે, જ્યારે અસ્થાયી પ્રવાહ માટે ઑસિલોગ્રાફનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે.

સામાન્ય રીતે નિકષ તરીકે પ્લૅટિનમ તારનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે. કેટલીક વાર નાના અવાહક ગોળા પર પાતળી ફિલ્મ(સ્તર)નું આવરણ કરી તેનો પણ નિકષ તરીકે ઉપયોગ કરી શકાય છે.

ઉષ્ણ તાર અથવા ઉષ્ણ સ્તર વાયુ વેગ માપક : અસ્થાયી પ્રવાહના વેગ માપવા માટે ખૂબ ઉપયોગી છે.

ચુંબકીય પ્રવાહમાપક (magnetic flowmeters) : ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં વાહક તરલ (conducting fluid) ગતિ કરતા વાહક તરીકે વર્તે છે, તેથી પ્રેરિત વીજચાલક બળ E=Bl v x10^–8 વોલ્ટ ઉદભવે છે.

B = ચુંબકીય ફલક્સ ઘનતા (ગાઁસમાં).

v = તરલવાહકનો વેગ (સેમી./સે.).

l = તરલવાહકની લંબાઈ (સેમી.).

આકૃતિ (xii)માં દર્શાવ્યા મુજબ એ વીજાગ્ર, પ્રેરિત વીજચાલક બળ નોંધે છે, જે તરલ પ્રવાહ વેગનો સ્પષ્ટ નિર્દેશ કરે છે.

વ્યાપારી ધોરણે બે પ્રકારના ચુંબકીય પ્રવાહ માપક વપરાય છે. પહેલા પ્રકારમાં અવાહક નળીમાંથી પાણી જેવા મંદવાહક તરલનો પ્રવાહ પસાર કરવામાં આવે છે. વીજાગ્રને નળીના બે છેડે પ્રવાહીનો સંપર્ક કરે તે રીતે ગોઠવવામાં આવે છે. સામાન્ય રીતે પ્રત્યાવર્તી (alternating) ચુંબકીય ક્ષેત્ર લગાડવામાં આવે છે. પ્રેરિત વીજચાલક બળ નાનું હોવાથી તેનું પ્રવર્ધન કરવામાં આવે છે. બીજા પ્રકારમાં ધાતુ જેવા સુવાહક પ્રવાહીને સ્ટેનલેસ સ્ટીલની નળીમાંથી પસાર કરવામાં આવે છે. વીજાગ્રને નળીના છેડા સાથે સીધા જોવામાં આવે છે અને પ્રેરિત વીજચાલક બળ સીધું નોંધવામાં આવે છે.

પ્રવાહ ર્દશ્યમાન પદ્ધતિઓ (flow visualization methods) : પ્રવાહમાપનની ઉપર્યુક્ત પદ્ધતિમાં પ્રવાહમાં દબાણ, વેગ કે તાપમાન માપવા માટે ખાસ સાધન દાખલ કરવામાં આવે છે. પરિણામે પ્રવાહમાં વત્તેઓછે અંશે ખલેલ પહોંચે છે. આ નિવારવા માટે પ્રકાશીય સિદ્ધાંતનો ઉપયોગ કરી પ્રવાહને ર્દશ્યમાન કરી એવી પદ્ધતિ વિકસાવવામાં આવી છે કે જેથી પ્રવાહને યથાવત્ જાળવી રાખી તેનાં મહત્વનાં પરિબળોનું મૂલ્યાંકન તથા અભ્યાસ કરી શકાય.

છાયાચિત્ર (shadow graph) : તરલપ્રવાહનું સ્પષ્ટ નિરીક્ષણ તેના છાયાચિત્ર દ્વારા કરી શકાય છે. ઘનતાપ્રચલન ધરાવતા પ્રવાહક્ષેત્રમાંથી પ્રકાશનાં  સમાંતર કિરણો પસાર કરતાં; પ્રવાહના જે વિસ્તારમાં ઘનતાપ્રચલન નથી તેમાંથી પ્રકાશનાં કિરણો સીધેસીધાં પસાર થઈ જાય છે, જ્યારે જે વિસ્તારમાં પ્રવાહ ઘનતાપ્રચલન ધરાવે છે તેમાંથી પ્રકાશનાં કિરણો પસાર થતાં વિચલન પામે છે. પરિણામી અસર રૂપે પરીક્ષણક્ષેત્રમાંથી બહાર નીકળતાં કિરણોને પડદા પર ઝીલતાં પ્રકાશિત અને પ્રકાશરહિત ધબ્બા રૂપે પ્રવાહનું છાયાચિત્ર રજૂ કરે છે. અસ્થાયી પ્રવાહના નિરીક્ષણ માટે છાયાચિત્રની ઘટના ખૂબ જ ઉપયોગી છે.

વ્યતીકરણમાપક (interferometer) : મૅક-ઝેહન્ડર નામના વૈજ્ઞાનિકોએ પ્રવાહના સ્પષ્ટ નિરીક્ષણ માટે વ્યતીકરણના સિદ્ધાંત પર ખાસ સાધનની રચના કરી, જે મૅક-ઝેહન્ડર વ્યતીકરણ માપક તરીકે ઓળખાય છે.

આકૃતિ (xiii)માં દર્શાવ્યા મુજબ પ્રકાશના ઉદગમસ્થાનમાંથી નીકળતાં કિરણો L₁ લેન્સમાંથી પસાર થઈ તકતી, S₁ પર પડે છે. આ તકતીમાંથી નીકળતાં અડધા ભાગનાં કિરણો અરીસા M₂ પર પડે છે, જ્યારે બાકીનાં કિરણો પરાવર્તન પામી અરીસા M₁ પર પડે છે. કિરણો 1, M₁ વડે પરાવર્તન પામી પરીક્ષણ માટેના પ્રવાહક્ષેત્રમાંથી પસાર થઈ બીજી તકતી S₂ પર પડે છે. તે જ પ્રમાણે M₂ વડે પરાવર્તન પામેલાં કિરણો 2 પણ S₂ પર એકઠાં થાય છે, અને છેવટે તેમને લેન્સ L₂ મારફત પડદા પર કેન્દ્રિત કરવામાં આવે છે. સાધનની રચનાને અનુલક્ષીને તથા પ્રવાહના વક્રીભવનના ગુણધર્મને લીધે બંને પ્રકારનાં કિરણો જુદા જુદા પ્રકાશીય પથ કાપી એકબીજા પર સંપાત થાય છે, પરિણામે વ્યતીકરણ પામી પ્રકાશિત અને પ્રકાશરહિત વ્યતીકરણશલાકાઓ રચે છે. શલાકાઓની સંખ્યા, સંપાત થતાં બે કિરણોના પ્રકાશીય પથતફાવત પર આધાર રાખે છે.

વ્યતીકરણમાપક પરીક્ષણવિભાગમાં પ્રવાહક્ષેત્રની ઘનતામાં થતા ફેરફારો માપવા માટે ઉપયોગી છે.

લેસર ડૉપ્લર વાયુવેગમાપક (the laser doppler Anemo-meter – LDA) : પ્રકાશીય પ્રવાહ ર્દશ્યમાન પદ્ધતિઓનો ફાયદો એ છે કે માપનક્રિયા દરમિયાન તેઓ પ્રવાહમાં વિક્ષેપ કરતા નથી. લેસર વાયુવેગમાપક એવું સાધન છે કે જે પ્રકાશીય પદ્ધતિના બિન-વિક્ષેપ ફાયદા ઉપરાંત પ્રવાહનો, ચોક્કસ સ્થાન કે બિંદુ આગળનો વેગ ચોકસાઈથી માપે છે. આ સાધન તરલમાં ઉચ્ચ આવૃત્તિના પ્રક્ષુબ્ધ ફેરફારો (high frequency turbulance fluctuations) માપવા માટે પણ સક્ષમ છે.

આકૃતિ (xiv)માં દર્શાવ્યા મુજબ લેસર કિરણો લેન્સ L₁ મારફત પ્રવાહના નાના કદ(બિંદુ)માં કેન્દ્રિત કરવામાં આવે છે. કિરણનું પ્રકીર્ણન (scattering) થઈ શકે તે માટે પ્રવાહમાં નાના કણો હોવા આવશ્યક છે. L₂ અને L₃ લેન્સ એવી રીતે ગોઠવવામાં આવે છે કે જેથી પ્રકીર્ણન  પામેલાં કિરણો L₃માંથી પસાર થાય; જ્યારે પ્રકીર્ણન પામ્યા સિવાયનાં સીધાં કિરણો L₂માંથી પસાર થાય, જે ફિલ્ટરમાંથી પસાર થઈ અરીસા વડે પરાવર્તિત થાય છે. અને છેવટે પ્રકીર્ણન પામેલાં કિરણોને તકતી આગળ મળે છે. પરિણામી કિરણો ફોટો-મલ્ટીપ્લાયરને આપવામાં આવે છે. સમગ્ર રચના એવી રીતે ગોઠવવામાં આવે છે કે જેથી સીધાં અને પ્રકીર્ણન પામેલાં કિરણો એકસરખો પ્રકાશીય પથ કાપી ફોટો-મલ્ટીપ્લાયરમાં વ્યતીકરણ અનુભવે છે. ફોટો-મલ્ટીપ્લાયરમાં મળતા સંકેત(signal)માંથી આધુનિક ઇલેક્ટ્રૉનિક તકનીકનો ઉપયોગ કરી વેગનાં માપ મેળવી શકાય છે. સ્થિર સ્તરીય પ્રવાહનો વેગ તથા પ્રક્ષુબ્ધ પ્રવાહનો સરેરાશ વેગ અને પ્રક્ષુબ્ધ તીવ્રતા જાણવા માટે વર્ણપટ-વિશ્લેષકનો ઉપયોગ થાય છે.

શશીધર ગોપેશ્વર ત્રિવેદી