超聲波流量計流量檢測技術的探討  十

2．1多普勒效應

當聲源、接收器即觀察者和媒質相對運動時，觀察到的超聲波頻率會與聲源的發射頻率有所不同，這一現象稱為多普勒效應，這是多普勒在1842年發現的。多普勒效應在現代科學技術中廣泛的應用于超聲測量，如流量測量等。

下面分別就聲源相對于靜止的觀察者運動和觀察者相對于靜止的聲源運動兩種情況進行討論。

2．1．1聲源運動，觀察者相對靜止

聲源運動，觀察者相對靜止的情況．觀察者處于靜止狀態，振動頻率為廠的聲源Q以速度甜沿x軸正向運動。設聲源行至墨時的聲振動需要經過時間^后被觀察者接收到，經過很短的時間血后聲源行至咫，此處的聲振動需要經過時間f2后被觀察者接收到，如果設聲速為c，因此觀察者在缸’時間內所接收到的聲源的總振動次數為佰f，所以由頻率定義及式(2．5)可得到觀察者所接收到的聲音的頻率

(1)當出哼O，置恐專O，則式(2．6)就是聲源運動到蜀點時，觀察者接收到的瞬時頻率／，它隨著口角而變化，即隨著聲源在x軸的不同點、不同時刻而變化。

 (2)當一為O時，就是聲源向著觀察者運動的情況，此時觀察者所接收到的頻率.

 (3)當口為丌時，就是聲源背向觀察者運動的情況，此時觀察者所接收到的頻率.

2．1．2觀察者運動，聲源相對靜止

觀察者運動，聲源相對靜止的情況如圖2-2所示，Q為聲源，處于靜止狀態，觀察者以速度甜沿x軸正向運動。聲源所發出的振動經過‘時間可傳播到S點，經過毛時間可傳播到島點。考慮到聲源產生的振動在空間傳播的特性，觀察者行至墨點時聲源所接收到的聲波應該是觀察者行至s‘處聲源所產生的聲振動；同理，觀察者運動到島處所接收到的聲波應該是觀察者行至s‘處聲源所產生的聲振動。

設觀察者從墨處經過&時問行至島點處.

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