超声波流量计主机与探头原理探讨  二十四

所谓多脉冲测量方法就是利用超声波的多次发射和接收过程，对某一物理量进行测量的方法。其工作示意图见图3-3。首先使一个超声波换能器T1作为发射探头，另一个换能器作接收探头，如图3-3(a）所示。然后将触发信号施加在发射探头T1上使其发射超声波。超声波顺流传播被接收探头T 2 接收并转换为电信号，接收的电信号经放大、整形处理后又代替触发信号去触发换能器T1第二次发射超声波，如此重复上述的超声波发射、接收过程，就形成了自激的顺流超声波声循环。在完成N 次声循环后循环停止，假设这N 次顺流声循环所需的时间为t s ，它包含N 次固有延迟时间 (i)，（i＝1，2，3…N）之和以及N 个超声波在水中单次顺流传播时间1 t 之和，接着使超声波换能器T 2 作发射探头，T1作接收探头，如图3-3(b)所示，将触发信号施加在发射探头T 2 上使之开始发射超声波，接收探头T1接收到超声波后，经放大、整形处理，触发T 2 第二次发射超声波，这样就形成了逆流超声波声循环，同样可知超声波完成N 次逆流声循环后所需的时间n t 包含N 次固有延迟  (i)之和以及N 个超声波在水中单次逆流传播时间2 t 之和， 当图(a)和图(b)中的发射电路、放大电路等采用完全相同的电路而且超声波流量计换能器的发射接收性能稳定一致时，只要N 足够大，由于统计效应的出现，上述两次声循环的延时总和是相等的。

由式（3-13）可看出时间差t不用再去测量难以准确计量的微小时间1 t 、2 t ，而是改测相对足够大的时间s t 、n t 。应用这种多脉冲声循环法对微小时间进行累积后，现有的电子线路可以非常容易的对s t 、n t 进行测量，时间差t的准确测量就变得容易。

超声波流量计