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超聲波流量計技術
 
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  超聲波流量計換能器信號傳播與接收
 
超聲波流量計換能器信號傳播與接收
信息內容:

超聲波流量計換能器信號傳播與接收

    在超聲流量計中通常采用壓電陶瓷材料做為換能器,它具有高聲阻,而氣體的聲阻是低的,因此對于陶瓷換能器向氣體輸送能量阻撓匹配是很困難的,至少工作過程是低效率的。接收信號的特性還與聲束傳播順流或逆流有關,流量計解決此問題采取不同的方案。傳統的方法是應用材料覆蓋于壓電陶瓷材料換能器的表面,以達到不同阻撓的匹配。為了解決換能器的振響,可附加一個吸收襯墊,通常此類換能器的頻率范圍為140kHz到180kHz。聚氟乙烯(PVDF)膜具有低聲阻特性,它在伸張和支撐時有壓電性質,可以做為發射器,亦可做為接收器的可逆工作方式。其缺點是對溫度敏感.因此其電子線路的增益需要隨時改變以適應它。換能器的一個工作難題是換能器需面臨灰塵,在所有網狀系統中皆有一些灰塵,但在陳舊系統可能存在所謂塵暴。灰塵主要由氧化鐵和二氧化硅組成,當速度分布變化或其他擾動時氣流就積聚它,它對換能器的機械磨損以及喪失線性特性等方面有很大關系。

    對于流量計低流量時的準確度,換能器的線性度很重要,非線性特性甚至在無流量時可能引起兩方向的計時差別,結果實際上無流量卻出現流量顯示,因此換能器需要良好的線性度。灰塵附著于線性換能器的表面,可能使換能器具有不同的振幅而產生非線性。

    常用安裝方法:
    (1)平行雙聲道Z法(即一側換能器斜方向發射聲波到對面一側換能器接收)
    (2)雙聲V法反射,其特點是發射換能器發射聲束散射至對面一側換能器接收,布置于弦位置上。
    (3)單聲道V法(即發射聲波經對面管壁反射到同側另一換能器接收)傳播方式。
    (4)四聲道組合傳播聲波,兩個聲道是V法反射布置,為流量測量的基本信號;另兩個聲道之一的聲束是按直徑途徑傳播,之二的聲束是按;角形反射途徑傳播,作為流速分布修正的輔助信號

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