超声波流量计多声道气体测量技术探讨 七十一

4.1 超声波信号的产生与接收电路研究

超声波的产生是基于各种超声换能器将机械能、电磁能、光能等其他形式的能量转换为超声振动能力并向各种介质发射；超声波的接收是超声换能器将超声场的各种声信号转换为便于处理的电信号或光信号。

超声波换能器是在超声频率范围内将交变的电信号转换成声信号或者将外界声

场中的声信号转换成电信号的能量转换器件。它是超声波流量计中至关重要的一个部件，常用的是压电换能器，它的工作特性参数主要为工作频率f 0，空气介质中常选用40KHz 超声换能器，气体流体流速和流量的测量常选用200 ~ 250KHZ 的超声换能器。为提高计时精度，应选择高频率探头，但频率太高将增加电路设计的困难。

同时还要考虑到频率越高，超声信号在气体中的衰减越大，因此超声波的频率还需考虑管径的大小，管径较大选择低频探头，反之选择高频探头，其频率范围一般为25KHz～250KHz。本系统综合考虑了以上因素，选择的超声波信号频率为40KHz。

超声波流量计