超声波流量计探头及换能器原理  二十三

Rm-力阻（机械振动阻），这是用于描述振动系统摩擦阻尼大小的一个量；Rs-辐射声阻，这是在声学系统中，由于传声介质（如空气、水）的粘滞作用对声振动的阻尼，把声能转变成热能等实际消耗，它类似电路中电阻的作用，它与传声介质的密度、声速和声源辐射面积的乘积相关，简单来说，就是不同的传声介质有不同的辐射声阻；Ms-同振质量，这里指在辐射器前面紧密相邻的传声介质的微小体积元的质量，又称为声质量；

ω-圆频率，这里ω=2πf；

K-力劲，它是力顺Cm的倒数（实质上就是弹性常数）；

Cm-力顺，这是描述振动系统弹性的量，这里有Cm=位移x/外加作用力F，实际上就是弹性常数的倒数；

-RmV-机械振动阻力；

-K∫Vdt-弹性恢复力。

二.电路状态方程式

当通入电流i的线圈(音圈)在磁场中以速度V作垂直于磁力线的振动时，外加电势U外（信号电压）不仅要克服发射换能器线圈电阻抗Zo产生的电压降iZo，而且要克服在机械振动中产生的感应电势（反电势）U感=BlV，因此，电路平衡方程式有：U外=iZo+U感=iZo+BlV式中：i-在线圈振动时流过线圈的电流有效值；l-线圈导体总长度；B-磁感应强度；Zo-线圈电阻抗；V-线圈振动速度根据前面已述的V=F/（Zm+Zr）和F=Bil，代入后得到：U感=BlV=Bl·Bil/（Zm+Zr）=（Bl）2·i/（Zm+Zr）式中的（Bl）2·i/（Zm+Zr）即为机械振动阻抗。

超声波流量计