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影响超声波流量计传感器性能的主要参数

更新时间:2020-09-04 20:56:25人气:78

超声波流量计传感器主要由压电元件(压电陶瓷片)、背衬材料(吸收块)、保护膜和外壳等组成。影响超声波流量计传感器性能的主要参数有:

(1)中心频率,指传感器的电导值最大时的工作频率。

(2)压电常数,关系到传感器声电转换效率及输出灵敏度的参数。

(3)弹性系数,决定着传感器的固有频率和动态特性。

(4)绝缘电阻,压电材料的绝缘电阻大有助于减少电荷泄漏量,从而改善压电传感器的低频特性。

1、圆盘声源的声场分析圆盘声源是指平面状的圆振子,当它沿平面法线方向振动时,其面上各点的幅值和相位相同,产生活塞波。

2、声束轴线的声压分布当波源晶片直径D大于波长λ时,辐射器可以看做无数个尺寸很小的子波源组成的平面波源。子波源做相位相同、振幅相同的振动,各自发出波阵面为球面的子波,各子波源发出频率相同的连续正弦波,依据理论计算可以求出晶片圆盘轴线上一点Q处的声压。可以把声源上各个小面积都看作一个点源,把所有点源辐射的声波在Q点处的声压叠加起来就是总的声压。根据叠加原理,声束中心轴线上任何一点处的声压等于声源各点辐射声压到达该点的叠加,由于声源各点到达该点的声程不同,叠加时有相位差,因而在整个声束轴线上出现有声压最大值和声压最小值的波动,依据相关理论公式可以得出: 当D>>λ时,在近场区当x0≈D2/4λ。

式中:x0—声轴线上最近一个声压最大值点至声源的距离,m;D—波源晶片直径,m;λ—声波波长,m。

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