超聲波流量計 超聲波換能器性能開發及設計與實現二十六

2．2．3超聲波換能器性能評價指標（超聲波流量計）

本課題的研究對象是應用于工業管道防除垢設備中的大功率超磁致伸縮型聲波換能器。大功率超聲傳播有著獨特的性質。在線性聲學中，單頻聲在線性介質中傳播時，除了振幅衰減和相位變化之外，其波形并不發生變化；而在非線性聲學中(如由大振幅產生的運動菲線性或是介質不均勻產生昀毒暑線性)，單頻聲波會產生它的諧波、分頻波、和頻波以及差頻波。由于這些波的出現，波的疊加原理不再成立。聲的傳播速度與流體的壓力成正紇，壓縮的峰值處的壓力就比別處壓力大。所以躡力峰值附近指點運動速度就比較快，快的愈快，慢的愈慢，聲壓的波形就會變成鋸齒形，這就是聲的非線性現象。

振幅大的聲波會發生由正弦波變成鋸盞波，又變成正弦波的過程。因為正弦波變成了鋸齒波，就出現的高次諧波，把基波的能量轉化為高次諧波，高次諧波的頻率高，在介質中吸收衰減快，所以傳播不了多少距離就衰減完了，波形又恢復成正弦波。由此可見，振幅的大小是個關鍵因素。

超聲波流量計