超聲波流量計探頭及換能器原理  二十三

Rm-力阻（機械振動阻），這是用于描述振動系統摩擦阻尼大小的一個量；Rs-輻射聲阻，這是在聲學系統中，由于傳聲介質（如空氣、水）的粘滯作用對聲振動的阻尼，把聲能轉變成熱能等實際消耗，它類似電路中電阻的作用，它與傳聲介質的密度、聲速和聲源輻射面積的乘積相關，簡單來說，就是不同的傳聲介質有不同的輻射聲阻；Ms-同振質量，這里指在輻射器前面緊密相鄰的傳聲介質的微小體積元的質量，又稱為聲質量；

ω-圓頻率，這里ω=2πf；

K-力勁，它是力順Cm的倒數（實質上就是彈性常數）；

Cm-力順，這是描述振動系統彈性的量，這里有Cm=位移x/外加作用力F，實際上就是彈性常數的倒數；

-RmV-機械振動阻力；

-K∫Vdt-彈性恢復力。

二.電路狀態方程式

當通入電流i的線圈(音圈)在磁場中以速度V作垂直于磁力線的振動時，外加電勢U外（信號電壓）不僅要克服發射換能器線圈電阻抗Zo產生的電壓降iZo，而且要克服在機械振動中產生的感應電勢（反電勢）U感=BlV，因此，電路平衡方程式有：U外=iZo+U感=iZo+BlV式中：i-在線圈振動時流過線圈的電流有效值；l-線圈導體總長度；B-磁感應強度；Zo-線圈電阻抗；V-線圈振動速度根據前面已述的V=F/（Zm+Zr）和F=Bil，代入后得到：U感=BlV=Bl·Bil/（Zm+Zr）=（Bl）2·i/（Zm+Zr）式中的（Bl）2·i/（Zm+Zr）即為機械振動阻抗。

超聲波流量計