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超声波流量计信号传播特征

来源:www.jsowyb.com 发布时间:2013-11-12 09:40:04

  超声波技术在流量测量中的应用在流量测量中人们利用超声波在不同流速流体中顺流、逆流传播速度的不同设计了时差法超声波流量计。根据超声波回波信号是一个变幅周期性信号这一特点,提出一种用数字细分来精密测量超声波传输时间的方法,阐明了超声波换能器驱动电路原理及利用FPGA电路和高分辨率A/D电路通过高频采样来实现这一方法的原理,并采用该方法和电路设计了超声波流量计。指出超声波传输时间测量的分辨率取决于超声波信号的频率和A/D电路的分辨率,为保证测量精度,应尽可能采用较高的采样频率。超声波传输时间的测量综合了全部回波信号采样数据,有很好的可靠性和很强的抗干扰能力。

  超声波流量计可以在固体、液体和气体中以不同的速度进行传播,其速度受介质温度、压力等因素的影响,但在相同外部环境下,超声波在同一介质中的传播速度是一常数。这是所有超声仪表进行测量的基础。

  超声波流量计从一种介质进入另一种介质时,由于两种介质密度不同,因而在两种介质分界面,其方向传播会发生改变:其中一部分折射入另一种介质,另一部分被反射回来。当超声波以气体传播到固体或液体时,由于两种介质密度相差悬殊,声波几乎全部被反射,超声波物位计充分利用了这一特性。当超声波以固体传播到液体(或反过来)时,声波因为传播的介质密度相近而几乎全部折射,超声波流量计则利用了这一特性。

  超声波流量计在传播过程中,由于受介质和介质中杂质的阻碍或吸收,其强度会产生衰减。不论是超声波流量计还是超声波物位计,对所接受的声波强度都有一定要求,所以都要对各种衰减进行抑制。

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