超聲波流量計多聲道氣體測量技術探討 二十四
(3) 超聲波信號處理研究綜述
超聲波氣體流量計是通過處理超聲波信號獲得全部流動的信息。其中影響超聲
檢測系統可靠性和精度的主要因素來源于噪聲干擾[46]。如果超聲波回波信號受干擾,測得的傳播時間和流量值都不正確。所以超聲波流量計設計的關鍵內容之一是處理好每一路的超聲波回波信號。首先,超聲能量在不同物質界面上的傳播透射率與兩者的聲阻抗有關,聲阻抗為材料密度和內部聲速的乘積。在氣體的輸送過程中,管道中壓力波動的存在引起密度變化,從而導致聲阻抗以及聲波透射率變化,結果顯示波形幅值不穩定。其次, 2001 年Brassier 對氣體中的聲學干擾問題進行了研究,研究證明氣載噪聲干擾的強度與流量、壓力以及選用的調壓裝置都存在著一定的關系。由于氣體輸送管道上安裝的各種調壓裝置,而各種閥門只能通過把聲能轉換到20kHZ 以上的超聲頻段上,才能獲得聽覺上的無噪,因此調壓裝置成了產生聲學干擾的主要因素。
超聲波流量計