超声波流量计流量检测技术的探讨  三十六

多普勒信号频谱的理论峰值位置，即管道中心轴处对应的多普勒频移；为管道中心轴处的流速；占为换能器轴线与管道轴线的夹角；妩为多普勒频谱峰值左右分布的两个边带；砌为流场中声束取样域内的流速在‰附近的分布；阳为换能器的指向性分布。

(3)功率谱密度与流速的关系

由于反射信号来自流场中的一定区域，因此叠加的结果反映了该区域粒子所产生的某种加权平均，这种“权重”依赖于实际检测中的3个主要因素：

1)收、发换能器的指向性．

2)声波在流场中的吸收和衰减情况。吸收和衰减使得声柬取样域中声线相对较近处的回波信号衰减相对较大，因而频谱中高频部分衰减相对较大，峰值位置向频方向偏移。

3)声柬取样中具有某种速度大小的粒子的数量。粒子分布的随机性会造成频谱分

布的随机性。这些因素的综合效果，形成了频谱峰值位置的偏移及左右边带强度的不确定。因此，多普勒频谱的分布不是反映管道中的流场分布，当取样域足够小，流速差别不大时，主要反映取样域中声场的不均匀性。

多普勒频谱中有意义的而且福对稳定的信息是多普勒颓移的峰值位置。这个位置与管道中心处的流速所相应的多普勒频率有近似相等的关系，相差一小量可以通过实验加以修正.

管道中心轴线流速对应的多普勒频移；丘为多普勒频谱的峰值位置；e为可通过实验测定的微小数值的修正系数。

超声波流量计