超声波流量计流量检测技术的探讨  十

2．1多普勒效应

当声源、接收器即观察者和媒质相对运动时，观察到的超声波频率会与声源的发射频率有所不同，这一现象称为多普勒效应，这是多普勒在1842年发现的。多普勒效应在现代科学技术中广泛的应用于超声测量，如流量测量等。

下面分别就声源相对于静止的观察者运动和观察者相对于静止的声源运动两种情况进行讨论。

2．1．1声源运动，观察者相对静止

声源运动，观察者相对静止的情况．观察者处于静止状态，振动频率为厂的声源Q以速度甜沿x轴正向运动。设声源行至墨时的声振动需要经过时间^后被观察者接收到，经过很短的时间血后声源行至咫，此处的声振动需要经过时间f2后被观察者接收到，如果设声速为c，因此观察者在缸’时间内所接收到的声源的总振动次数为佰f，所以由频率定义及式(2．5)可得到观察者所接收到的声音的频率

(1)当出哼O，置恐专O，则式(2．6)就是声源运动到蜀点时，观察者接收到的瞬时频率／，它随着口角而变化，即随着声源在x轴的不同点、不同时刻而变化。

 (2)当一为O时，就是声源向着观察者运动的情况，此时观察者所接收到的频率.

 (3)当口为丌时，就是声源背向观察者运动的情况，此时观察者所接收到的频率.

2．1．2观察者运动，声源相对静止

观察者运动，声源相对静止的情况如图2-2所示，Q为声源，处于静止状态，观察者以速度甜沿x轴正向运动。声源所发出的振动经过‘时间可传播到S点，经过毛时间可传播到岛点。考虑到声源产生的振动在空间传播的特性，观察者行至墨点时声源所接收到的声波应该是观察者行至s‘处声源所产生的声振动；同理，观察者运动到岛处所接收到的声波应该是观察者行至s‘处声源所产生的声振动。

设观察者从墨处经过&时问行至岛点处.

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