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  超声波流量计换能器信号传播与接收
 
超声波流量计换能器信号传播与接收
信息内容:

超声波流量计换能器信号传播与接收
    在超声流量计中通常采用压电陶瓷材料做为换能器,它具有高声阻,而气体的声阻是低的,因此对于陶瓷换能器向气体输送能量阻挠匹配是很困难的,至少工作过程是低效率的。接收信号的特性还与声束传播顺流或逆流有关,各类流量计解决此问题采取不同的方案。传统的方法是应用很低密度材料覆盖于压电陶瓷材料换能器的表面,以达到不同阻挠的匹配。此覆盖层应稳定,应用此技术除耦合外还可以改善结构问题。为了降低换能器的振响,可附加一个吸收衬垫,通常此类换能器的频率范围为140kHz到180kHz。聚氟乙烯(PVDF)膜具有低声阻特性,它在伸张和支撑时有压电性质,可以做为发射器,亦可做为接收器的可逆工作方式。其缺点是对温度敏感.因此其电子线路的增益需要随时改变以适应它。换能器的一个工作难题是换能器需面临灰尘,在所有网状系统中皆有一些灰尘,但在陈旧系统可能存在所谓尘暴。灰尘主要由氧化铁和二氧化硅组成,当速度分布变化或其他扰动时气流就积聚它,它对换能器的机械磨损以及丧失线性特性等方面有很大关系。
    对于流量计低流量时的准确度,换能器的线性度很重要,非线性特性甚至在无流量时可能引起两方向的计时差别,结果实际上无流量却出现流量显示,因此换能器需要良好的线性度。灰尘附着于线性换能器的表面,可能使换能器具有不同的振幅而产生非线性。
    常用安装方法:
    (1)平行双声道Z法(即一侧换能器斜方向发射声波到对面一侧换能器接收)
    (2)双声V法反射,其特点是发射换能器发射声束散射至对面一侧换能器接收,布置于弦位置上。
    (3)单声道V法(即发射声波经对面管壁反射到同侧另一换能器接收)传播方式。
    (4)四声道组合传播声波,两个声道是V法反射布置,为流量测量的基本信号;另两个声道之一的声束是按直径途径传播,之二的声束是按;角形反射途径传播,作为流速分布修正的辅助信号

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