超聲波流量計傳感器在控制系統探討  六

2.3 超聲波的分類

聲波在真空中不能進行傳播，必須通過氣體、液體、固體或者三者的組合體作為介質才能傳播。通常情況下，聲波在空氣中的傳播速度約為344m/s。根據聲源在介質中施力方向與聲波傳播方向的不同，聲波的波形也不同，通常有以下幾種

(1)縱波。質點的振動方向與波的傳播方向一致的波。它能在固體、液體和氣體中傳播；

橫波。質點振動方向垂直于傳播方向的波。它只能在固體中傳播；

(3)表面波。質點的振動介于縱波與橫波之間，沿表面傳播。振幅隨深度增加而迅速衰減的波。

從上述分類可看出，只有縱波可以在氣體中傳播。因此，目前在空氣中的超聲波測量系統大多依靠縱波來實現。而實際測量用的超聲波主要集中在頻率Hz

的范圍內。其中，靠近低頻段主要用于空氣和液體介質中的測量系統，中頻和高頻段主要用于固體介質的測量。這主要是由于介質對聲波能量的吸收隨著聲波頻率的升高而增加，頻率越高，聲波在介質中衰減的就越快。而在固體介質中，測量的量程比較短(例如超聲波探傷，測工件厚度等)，在液體和氣體中，測量的量程比較長(例如空氣中的超聲波測距，海洋中測深度等)，因此，氣體和液體中測量所選擇的聲波頻率就要比固體介質中低。

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