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技术文章  

超声波流量计换能器的主要性能指标有哪些


发布日期:2020-06-30 点击:126次
1.工作频率f0:超声波流量计换能器的工作频率很重要,这不仅关系到换能器的频率特性和方向特性,而巨影响到换能器的发射功率、效率、灵敏度等。大多数换能器的工作频率是选在其机械谐振共振频率附近,此时输出的能量最大,灵敏度也最高。
2.机电藕合系数戈超声换能器的机械能和电磁能的相互转化的过程就是机械祸合的过程。机电藕合系数定义为

压电元件的机械能与其元件的形状和振动方式有关,因此不同元件机电祸合系数是不同的。机电藕合系数是无量纲单位。
3.换能器的机械品质因数Qm:Qm是电学应用到机械系统来的一个重要的物理量。它与标称带宽Δf=Δw/2π密切相关, 与换能器的机电祸合系数密切相关, 也与介质的辐射阻、换能器的结构、材料及损耗有关。
4.换能器阻抗特性:换能器作为一个机电四端网络,有一定的特性阻抗和传输常数,由于换能器在电路上要与发射机和接收机输入电路相匹配,所以计算出换能器的阻抗很重要。
5换能器的频率特性:所谓的换能器的频率特性就是换能器的主要参数,如功率、声压、阻抗、灵敏度等。这对换能器在实际应用中在一定带宽内获得平坦的阻抗频率特性有重大意义。
6.超声波流量计换能器的方向特性换能器的发射声能是集中在某些方向上的,即有一定的扩散角,大小满足
 

式一中兄为超声波波长,D为换能器的直径。
  以上是换能器的基本参数,有些参数是换能器的设计工艺上的问题,只需大体了解,本设计主要注重换能器的频率特性, 阻抗特性等。本设计采用的由Controlotron公司生产的型超声波换能器通过测量得到在水介质中工作频率为4.4MHz, 可以由FPGA分频实现。
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