超聲波流量計流量檢測技術的探討  三十六

多普勒信號頻譜的理論峰值位置，即管道中心軸處對應的多普勒頻移；為管道中心軸處的流速；占為換能器軸線與管道軸線的夾角；嫵為多普勒頻譜峰值左右分布的兩個邊帶；砌為流場中聲束取樣域內的流速在‰附近的分布；陽為換能器的指向性分布。

(3)功率譜密度與流速的關系

由于反射信號來自流場中的一定區域，因此疊加的結果反映了該區域粒子所產生的某種加權平均，這種“權重”依賴于實際檢測中的3個主要因素：

1)收、發換能器的指向性．

2)聲波在流場中的吸收和衰減情況。吸收和衰減使得聲柬取樣域中聲線相對較近處的回波信號衰減相對較大，因而頻譜中高頻部分衰減相對較大，峰值位置向頻方向偏移。

3)聲柬取樣中具有某種速度大小的粒子的數量。粒子分布的隨機性會造成頻譜分

布的隨機性。這些因素的綜合效果，形成了頻譜峰值位置的偏移及左右邊帶強度的不確定。因此，多普勒頻譜的分布不是反映管道中的流場分布，當取樣域足夠小，流速差別不大時，主要反映取樣域中聲場的不均勻性。

多普勒頻譜中有意義的而且福對穩定的信息是多普勒頹移的峰值位置。這個位置與管道中心處的流速所相應的多普勒頻率有近似相等的關系，相差一小量可以通過實驗加以修正.

管道中心軸線流速對應的多普勒頻移；丘為多普勒頻譜的峰值位置；e為可通過實驗測定的微小數值的修正系數。

超聲波流量計