超声波流量计传感器在控制系统探讨 八

同时超声波频率的过高会产生较多的副瓣，引起近场区的干涉。但是，超声波频率越高，指向性越强，这一点有利于距离测量。权衡这两点，为达到良好的测距效果，也是选取中心频率为40kHz 的原因。采用合适的频率和波长，使用超声波传感器测距，频率取得太低，外界杂音干扰较多；频率取得太高，在传播过程中衰减较大。并且，超声波传感器在测量过程中容易产生盲区，接收端易接收到泄漏波。改善这一缺点，须减少发射波串的长度，增高发射波频率。但发射波串长度过短会使得发射换能器不能被激振或激振达不到最大值；发射波频率过高则衰减大，作用距离下降。

有试验表明：使用40 kHz 的超声波，发射脉冲群含有5～16 个脉冲，具有较好的传播性能。本设计中一次发出5 个脉冲。

2.6 几种测距方法介绍

除超声波测距外，目前被广泛使用的还有核辐射测距、微波测距、光学测距等，

下面对这几种测距方法进行介绍。

2.6.1 核辐射法

不同物质对同位素射线的吸收能力不同，一般固体最强，液体次之，气体最差。当射线射入厚度为H的介质时，会有一部分被介质吸收掉。透过介质的射线强度I与入射强度Io之间有如下关系:H I I e -m = 0 (2.4)

式中，m 为吸收系数，条件固定时为常数。

因此，测液位可通过测量射线在穿过液体时强度的变化量来实现。

 超声波流量计