超聲波流量計流量檢測技術的探討  三十五

(2)頻域多普勒信號

在換能器中，聲楔的形狀及安裝方式,收、發換能器粘貼在聲楔的斜面上，接收到的信號是收，發換能器的兩個指向性波束重疊區域內懸浮粒子的反射波，這個重疊區稱為多普勒信號的信息窗。以流量測量而言，有效的多普勒信息主要取決于聲場中聲壓最大到其功率下降一半的區域內的反射信號。所以，收、發晶片的半功率點夾角平所形成的重疊區(圖4．5中的陰影區)對測量至關重要。

信息窗內的懸浮粒子把發射信號反射到接收換能囂，而信息窗外的散射體或遇不到發射信號，或遇到發射信號后其反射信息達不到接收晶片，或反射信號太弱，其作用可以忽略。因此，接收晶片所收到的信號可以看成是由信息窗中所有流動懸浮粒子反射回來的雜亂無章的發射波的疊加，而信息窗內多普勒頻移則是疊加的平均值。

信息窗內所有反射粒子的多普勒頻移的平均值；

產生多普勒頻移M的粒子數；

信息窗內所有能產生反射波的懸浮粒子總數；

信息窗內任一個懸浮粒子產生的多普勒頻移值．

由于粒子的速度差異，反射角度也不盡相同，產生的多普勒頻移也就不一樣。根據多普勒頻移的基本原理可以得到單個粒子的多普勒頻移.

超聲波流量計