超聲波流量計多聲道氣體測量技術(shù)探討 四十五
點(diǎn)之間的過零時刻作為信號的到達(dá)時刻,也可以通過測量多個過零電平交點(diǎn)以得到更精確的定位波形。
當(dāng)采用過零點(diǎn)檢測超聲波的傳播時間時,因為在一個脈沖周期內(nèi)必須明確定義
檢測點(diǎn),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(chǎn)生前沿輪廓清晰的脈沖,簡化檢測過程。
在氣體介質(zhì)流量測量中,超聲波信號的脈沖波形很難保持穩(wěn)定。在超聲波液體
流量計中,最常用的辦法是當(dāng)超聲波電壓信號達(dá)到門限電壓后,門限檢測電路由選定零位交點(diǎn)直接確定檢測點(diǎn)。和液體輸送不同,氣體輸送中即使在同一個輸送區(qū)間內(nèi),各種因素會帶來壓力波動,因此一般需要經(jīng)歷數(shù)次的升壓和降壓過程。超聲波在介質(zhì)中的傳播也符合幾何聲學(xué)定理,在物質(zhì)界面上反射和透射能量的變化取決于兩種介質(zhì)的聲阻抗特性。聲阻抗特性主要由介質(zhì)密度和介質(zhì)中聲速決定。由于氣體在不同壓力下介質(zhì)密度變化很大,在傳播中由于壓力的波動引起發(fā)射和接收的聲能發(fā)生很大變化,最終會因為幅值的波動而導(dǎo)致信號失真。介質(zhì)中的溫度梯度也會導(dǎo)致信號傳播路徑發(fā)生偏移,從而影響信號的幅值。信號幅值波動可能導(dǎo)致門限電壓在超聲波信號的不同區(qū)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