超声波流量计多声道气体测量技术探讨 二十五

要避免超声声学的干扰，选用的换能器工作频率至少要在500kHz 以上。在气体中传播的超声波，能量衰减与超声频率成正比，为了在接收端保持一定的信噪比，通常选择超声波换能器的工作频率都在50-200kHz 左右。再次，按照Snell定律(Morse 和Ingard，1986)，超声波以曲线形式在流动流体中传播，其曲线曲率取决于流体流动的雷诺数（ Re ）和马赫数（ M f ），随着马赫数的增加和速度分布的改变而变化。由于气体介质流动的原因，超声波脉冲信号斜射入换能器接收面，对信号的增益也产生很大的影响，与静止情况下相比，信号幅值的变化可以达到15db左右。最后，除了因为信道变动引起的信号失真外，接收换能器输出的信号中还包含电噪声信号。电噪声主要指环境以及电路中的电磁信号引起的干扰，器件的热噪声引起的干扰等。这类干扰是持续的随机量，如白噪声和冲击噪声等。这类噪声一般是在元器件工作时才出现的，是非随机产生的。抑制此类干扰的方法是，利用各种干扰与正常回波信号特征上的差别，使用程控增益、自动时间衰减、数字滤波和异值剔除等方法抑制干扰。

超声波流量计