超聲波流量計多聲道氣體測量技術(shù)探討 二十五

要避免超聲聲學(xué)的干擾，選用的換能器工作頻率至少要在500kHz 以上。在氣體中傳播的超聲波，能量衰減與超聲頻率成正比，為了在接收端保持一定的信噪比，通常選擇超聲波換能器的工作頻率都在50-200kHz 左右。再次，按照Snell定律(Morse 和Ingard，1986)，超聲波以曲線形式在流動流體中傳播，其曲線曲率取決于流體流動的雷諾數(shù)（ Re ）和馬赫數(shù)（ M f ），隨著馬赫數(shù)的增加和速度分布的改變而變化。由于氣體介質(zhì)流動的原因，超聲波脈沖信號斜射入換能器接收面，對信號的增益也產(chǎn)生很大的影響，與靜止情況下相比，信號幅值的變化可以達到15db左右。最后，除了因為信道變動引起的信號失真外，接收換能器輸出的信號中還包含電噪聲信號。電噪聲主要指環(huán)境以及電路中的電磁信號引起的干擾，器件的熱噪聲引起的干擾等。這類干擾是持續(xù)的隨機量，如白噪聲和沖擊噪聲等。這類噪聲一般是在元器件工作時才出現(xiàn)的，是非隨機產(chǎn)生的。抑制此類干擾的方法是，利用各種干擾與正常回波信號特征上的差別，使用程控增益、自動時間衰減、數(shù)字濾波和異值剔除等方法抑制干擾。

超聲波流量計