超聲波流量計多聲道氣體測量技術探討 四十五

點之間的過零時刻作為信號的到達時刻，也可以通過測量多個過零電平交點以得到更精確的定位波形。

當采用過零點檢測超聲波的傳播時間時，因為在一個脈沖周期內必須明確定義

檢測點，因此脈沖波形非常重要。而脈沖形狀它的頻譜決定，換能器的頻帶越寬，脈沖就越窄。超聲波流量計中選用的換能器的頻帶都較寬，以便產生前沿輪廓清晰的脈沖，簡化檢測過程。

在氣體介質流量測量中，超聲波信號的脈沖波形很難保持穩定。在超聲波液體

流量計中，最常用的辦法是當超聲波電壓信號達到門限電壓后，門限檢測電路由選定零位交點直接確定檢測點。和液體輸送不同，氣體輸送中即使在同一個輸送區間內，各種因素會帶來壓力波動，因此一般需要經歷數次的升壓和降壓過程。超聲波在介質中的傳播也符合幾何聲學定理，在物質界面上反射和透射能量的變化取決于兩種介質的聲阻抗特性。聲阻抗特性主要由介質密度和介質中聲速決定。由于氣體在不同壓力下介質密度變化很大，在傳播中由于壓力的波動引起發射和接收的聲能發生很大變化，最終會因為幅值的波動而導致信號失真。介質中的溫度梯度也會導致信號傳播路徑發生偏移，從而影響信號的幅值。信號幅值波動可能導致門限電壓在超聲波信號的不同區段或不同周期，而錯過檢測，傳播時間測量值也不同于上次測量值。

超聲波流量計