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技術文章

超聲波流量計換能器的主要性能指標有哪些


發布日期:2020-06-30 點擊:2418次
1.工作頻率f0:超聲波流量計換能器的工作頻率很重要,這不僅關系到換能器的頻率特性和方向特性,而巨影響到換能器的發射功率、效率、靈敏度等。大多數換能器的工作頻率是選在其機械諧振共振頻率附近,此時輸出的能量最大,靈敏度也最高。
2.機電藕合系數戈超聲換能器的機械能和電磁能的相互轉化的過程就是機械禍合的過程。機電藕合系數定義為

壓電元件的機械能與其元件的形狀和振動方式有關,因此不同元件機電禍合系數是不同的。機電藕合系數是無量綱單位。
3.換能器的機械品質因數Qm:Qm是電學應用到機械系統來的一個重要的物理量。它與標稱帶寬Δf=Δw/2π密切相關, 與換能器的機電禍合系數密切相關, 也與介質的輻射阻、換能器的結構、材料及損耗有關。
4.換能器阻抗特性:換能器作為一個機電四端網絡,有一定的特性阻抗和傳輸常數,由于換能器在電路上要與發射機和接收機輸入電路相匹配,所以計算出換能器的阻抗很重要。
5換能器的頻率特性:所謂的換能器的頻率特性就是換能器的主要參數,如功率、聲壓、阻抗、靈敏度等。這對換能器在實際應用中在一定帶寬內獲得平坦的阻抗頻率特性有重大意義。
6.超聲波流量計換能器的方向特性換能器的發射聲能是集中在某些方向上的,即有一定的擴散角,大小滿足
 

式一中兄為超聲波波長,D為換能器的直徑。
  以上是換能器的基本參數,有些參數是換能器的設計工藝上的問題,只需大體了解,本設計主要注重換能器的頻率特性, 阻抗特性等。本設計采用的由Controlotron公司生產的型超聲波換能器通過測量得到在水介質中工作頻率為4.4MHz, 可以由FPGA分頻實現。
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