超聲波流量計傳感器在控制系統探討 八

同時超聲波頻率的過高會產生較多的副瓣，引起近場區的干涉。但是，超聲波頻率越高，指向性越強，這一點有利于距離測量。權衡這兩點，為達到良好的測距效果，也是選取中心頻率為40kHz 的原因。采用合適的頻率和波長，使用超聲波傳感器測距，頻率取得太低，外界雜音干擾較多；頻率取得太高，在傳播過程中衰減較大。并且，超聲波傳感器在測量過程中容易產生盲區，接收端易接收到泄漏波。改善這一缺點，須減少發射波串的長度，增高發射波頻率。但發射波串長度過短會使得發射換能器不能被激振或激振達不到最大值；發射波頻率過高則衰減大，作用距離下降。

有試驗表明：使用40 kHz 的超聲波，發射脈沖群含有5～16 個脈沖，具有較好的傳播性能。本設計中一次發出5 個脈沖。

2.6 幾種測距方法介紹

除超聲波測距外，目前被廣泛使用的還有核輻射測距、微波測距、光學測距等，

下面對這幾種測距方法進行介紹。

2.6.1 核輻射法

不同物質對同位素射線的吸收能力不同，一般固體最強，液體次之，氣體最差。當射線射入厚度為H的介質時，會有一部分被介質吸收掉。透過介質的射線強度I與入射強度Io之間有如下關系:H I I e -m = 0 (2.4)

式中，m 為吸收系數，條件固定時為常數。

因此，測液位可通過測量射線在穿過液體時強度的變化量來實現。

 超聲波流量計