超声波流量计使用编码技术的探讨 十一

第二章超声波流量测量原理与误差分析

2．1超声波简介与超声流量计

2．1．1超声波简介

超声是指频率高于人耳可听范围的声波。在现代声学中规定，把频率高于20l(Hz的声波称为超声波。一般而言，通常所说的超声波是指频率高于20kHz的声波；其中又把频率在106Hz之上的超声波称为特超声；在超声频段中，106～1012Hz频段的超声因与电磁波谱中的微波频段相对应，故又称微波超声。

超声波具有以下四个基本特性：

(1)束射特性。由于超声波波长短，其射线可以和光线一样，进行反射、折射，也可以聚焦，而且遵守几何光学定律，即超声波射线在一种介质表面反射时，入射角等于反射角；当射线透过一种介质进入另一种密度不同的介质时就会产生折射，两种介质的密度差别愈大，折射愈明显。

(2)吸收特性。声波在各种介质中传播时，随着传播距离的增加，强度会逐渐减弱，这是因为介质要吸收能量。对于同一介质，声波的频率越高，介质吸收越强；对于同一频率的超声波，在气体中传播时衰减最大，在液体中次之，在固体中传播时衰减最小。

(3)能量传递特性。超声波之所以在工业领域中被广泛应用，主要在于其功率较强。当声波进入某一介质时，介质中的分子也随之振动，且振动频率与声波频率一致。而分子振动的频率又决定其振动的速度，频率愈高振动速度愈大。根据物理学原理，介质分子振动所具有的动能，除了与质量有关外，还由分子振动速度的平方决定。所以，超声波的频率越高，介质分子获得的能量越高。

(4)声压特性。当声波进入某种介质时，由于声波振动对介质分子有压缩和稀疏作用，会使介质所受的压力产生变化。这种由声波振动引起附加压力的现象叫声压作用。而超声波具有很大能量，就有可能使物质分子产生显著的声压作用，如水中传播一般强度超声波时，产生的附加压力可以达到好几个大气压力。

由于超声波具有上述一系列特点，因此引起了人们的普遍重视，积极将它应用于实际之中。目前超声波的研究和应用已经渗入工业、农业、国防、医学以及航天和航空等领域，并且取得了卓有成效的进展，甚至有人认为超声技术可以和电子技术、信息技术以及核子技术相媲美，是一门具有广阔发展前景的高新技术。

详情请浏览公司网站的产品中心 http://www.dlysys.com/  超声波流量计