超聲波流量計(jì)多聲道氣體測(cè)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(dòng)流體中傳播,其曲線曲率取決于流體流動(dòng)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(dòng)的原因,超聲波脈沖信號(hào)斜射入換能器接收面,對(duì)信號(hào)的增益也產(chǎn)生很大的影響,與靜止情況下相比,信號(hào)幅值的變化可以達(dá)到15db左右。最后,除了因?yàn)樾诺雷儎?dòng)引起的信號(hào)失真外,接收換能器輸出的信號(hào)中還包含電噪聲信號(hào)。電噪聲主要指環(huán)境以及電路中的電磁信號(hào)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(jī)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(shí)才出現(xiàn)的,是非隨機(jī)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(hào)特征上的差別,使用程控增益、自動(dòng)時(shí)間衰減、數(shù)字濾波和異值剔除等方法抑制干擾。
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