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超声波物位计中声波的发射与传播


探头的内部有一个或多个压电陶瓷晶体用语声波信号的发生和接受,当压电陶瓷晶体获得电信号时产生微小机械振动发出声波,同理回波使压电陶瓷晶体产生微小机械振动发出电磁信号。实际的方法是一个探头扮演着发射与接受的双重角色。
   当压电陶瓷晶体获得电脉冲激励时,将产生一段时间的共鸣,*初的共鸣振幅很大,随着探头震动能量的减弱,振幅将趋于零。在共鸣期间内,共鸣覆盖了回波,使得探头不能准确判定回波,这段时间为几毫秒,相对应的距离范围成为“盲区”,10ms对应的盲区是1.7M。近些年,一些生产厂家已经可以将盲区缩减到300MM。

      声波主要沿着探头的轴向传播,在声波传播过程中,声波所覆盖的范围是距离的平方,距探头越远波束所覆盖面积越大。波束角的定义是在声波为3dB时测量的角度。声波频率越低波束角越大,探头的发射面越**束角越小。

                                          

强度的衰减
    声波传播过程中强度的减弱是由于空气对它的吸收,这是由于空气的粘性和热传导以及空气分子的行为特性决定的。
    由于湿度的提高,水分子的存在增强了声波的传播损失,低频声波在高湿度环境中的应用是较好的解决方案。在20℃条件下,0~100%的湿度变化所产生的声速变化为0.3%;虽然水蒸气环境下的声波应用有一定难度,但正确的系统方案的选择回产生良好的结果。
 
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