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聲波技術(shù)的聲學(xué)性早已為人們所認(rèn)識(shí)。但是,把聲波技術(shù)運(yùn)用到工業(yè)測(cè)量中,則是近一、二十年來(lái),隨著微電腦及電子技術(shù)的發(fā)展,對(duì)聲波信號(hào)發(fā)射、捕捉及處理手段的日益完善才得以實(shí)現(xiàn)的。目前,聲波物位計(jì)和聲波流量計(jì)已被廣泛使用。
2 聲波的聲學(xué)性
聲波是指頻率過(guò)20kHz的聲波。為了充分認(rèn)識(shí)聲儀表,有要了解其相關(guān)的性。
(1)聲速性
聲波可以在固體、液體和氣體中以不同的速度進(jìn)行傳播,其速度受介質(zhì)溫度、壓力等因素的影響,但在相同外部環(huán)境下,聲波在同一介質(zhì)中的傳播速度是一常數(shù)。這是所有聲儀表進(jìn)行測(cè)量的基礎(chǔ)。
(2)反射性
聲波從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí),由于兩種介質(zhì)密度不同,因而在兩種介質(zhì)分界面,其方向傳播會(huì)發(fā)生改變:其中一部分折射入另一種介質(zhì),另一部分被反射回來(lái)。
當(dāng)聲波以氣體傳播到固體或液體時(shí),由于兩種介質(zhì)密度相差懸殊,聲波幾乎部被反射,聲波物位計(jì)充分利用了這一性。
當(dāng)聲波以固體傳播到液體(或反過(guò)來(lái))時(shí),聲波因?yàn)閭鞑サ慕橘|(zhì)密度相近而幾乎部折射,聲波流量計(jì)則利用了這一性。
(3)衰減性
聲波在傳播過(guò)程中,由于受介質(zhì)和介質(zhì)中雜質(zhì)的阻礙或吸收,其強(qiáng)度會(huì)產(chǎn)生衰減。不論是聲波流量計(jì)還是聲波物位計(jì),對(duì)所接受的聲波強(qiáng)度都有一定要求,所以都要對(duì)各種衰減進(jìn)行抑制。
3 聲波流量計(jì)及其應(yīng)用概況
3.1兩類聲波流量計(jì)
目前應(yīng)用于工業(yè)測(cè)量的聲波流量計(jì)主要有兩類,即多譜勒式聲波流量計(jì)和時(shí)差式聲波流量計(jì)。它們都采用了現(xiàn)代高精技術(shù)來(lái)處理聲波信號(hào),都應(yīng)用了聲波的相關(guān)聲學(xué)性,但其工作原理及應(yīng)用場(chǎng)合等方面仍有很大不同
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