超声波流量计探头及换能器原理  六十八

此外，当频率增高时，在负载中的声能量衰减也会显著增加，因为：式中：Ix为与声源距离X处的振动强度；I0为声源起点（X=0）处的振动强度；α为衰减系数，它由负载介质的物理性质和状态决定；f为振动频率。

随着频率的提高，声能衰减增大，使得对大体积或大容积负载的应用受到了限制（在与声源距离稍大的地方将不能获得所需的振动强度）。

还有一个重要因素要考虑的是：由于谐振频率与换能器的尺寸密切相关-如前所述，若选用高频时，就意味着换能器的体积要缩小（h=λ/2，λ=C/f，当频率增高时，对于同一负载，其波长减小，亦即h减小）。换能器的体积V（与重量相关）又与振动的极限功率P成正比，与频率f的三次方成反比，即：V∝P/f3

因此，从以上三个主要方面考虑，为了获得大的弹性振动功率（这是磁致伸缩换能器的主要应用特点），适宜选用较低的工作频率，这也是为什么磁致伸缩换能器通常工作在千赫兹频率范围的原因。

超声波流量计