超声波物位计中声波的发射与传播

来源：http://www.feilor.com/news811955.html 发布时间：2015/9/11 0:00:00

超声波物位计探头的内部有一个或多个压电陶瓷晶体用语声波信号的发生和接受，当压电陶瓷晶体获得电信号时产生微小机械振动发出声波，同理回波使压电陶瓷晶体产生微小机械振动发出电磁信号。实际的方法是一个探头扮演着发射与接受的双重角色。

当压电陶瓷晶体获得电脉冲激励时，将产生一段时间的共鸣，最初的共鸣振幅很大，随着探头震动能量的减弱，振幅将趋于零。在共鸣期间内，共鸣覆盖了回波，使得探头不能准确判定回波，这段时间为几毫秒，相对应的距离范围成为“盲区”，10ms对应的盲区是1.7M。近些年，一些生产厂家已经可以将盲区缩减到300MM。

声波主要沿着探头的轴向传播，在声波传播过程中，声波所覆盖的范围是距离的平方，距探头越远波束所覆盖面积越大。波束角的定义是在声波为3dB时测量的角度。声波频率越低波束角越大，探头的发射面越大波束角越小。

强度的衰减

声波传播过程中强度的减弱是由于空气对它的吸收，这是由于空气的粘性和热传导以及空气分子的行为特性决定的。

由于湿度的提高，水分子的存在增强了声波的传播损失，低频声波在高湿度环境中的应用是较好的解决方案。在20℃条件下，0~100%的湿度变化所产生的声速变化为0.3%；虽然水蒸气环境下的声波应用有一定难度，但正确的系统方案的选择回产生良好的结果。