超声波流量计 超声波换能器性能开发及设计与实现二十七

由上一小节的分析可知，（超声波流量计）管道放除垢中空化效应是起着决定性作用的效应，所以对于生产者和使用者来说就会更为关心超声场中空化强度的强弱，因为其决定着防除垢的效率。与超声空化强度直接相关的声学量是声能量以及工作频率，其中频率与空化阀值的关系非常密切，其决定空化泡成长的时间，频率越高空化泡崩溃前的成长就时间越少；而声能量决定空化泡的膨胀率。输入到声场中的能量大到一定程度，空化强度会减弱，说明并不是声能量越大越好，而是存在一个最有的输入声能量。因此，声能量和频率对防除垢用超声波换能器是两个非常重要的指标。

本系统研究的换能器属于发射换能器，通常情况下会用发射声功率这一指标来衡量，液体声扬中的超声波强度(声功率)是超声波系统一个最主要的指标。前文中提到，所谓发射声功率，指的是一个发射器在单位时间里向介质声场辐射声能多少的物理量，它的大小直接影响超声处理的作用效果。目前大功率条件下声功率的测量主要有量热法，谐振导纳计算法，瓦特计法和谐振——失谐法。总的来说，大功率条件下声功率的测量是一个复杂的过程。日本E．Moil提出的瓦特计测量郎之万型换能器输出声功率的方法已经作为日本工业标准。1995年第26界美国超声工业协会(UIA)会议也考虑将它作为工业标准。可见用于测量大功率换能器工作状态下输出声功率的瓦特计法已经得到了广泛的认同。

超声波流量计