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超声波物位计中声波的发射与传播

发布日期：2014/5/29 10:34:57 发布人员：欣美特

探头的内部有一个或多个压电陶瓷晶体用语声波信号的发生和接受，当压电陶瓷晶体获得电信号时产生微小机械振动发出声波，同理回波使压电陶瓷晶体产生微小机械振动发出电磁信号。实际的方法是一个探头扮演着发射与接受的双重角色。

当压电陶瓷晶体获得电脉冲激励时，将产生一段时间的共鸣，最初的共鸣振幅很大，随着探头震动能量的减弱，振幅将趋于零。在共鸣期间内，共鸣覆盖了回波，使得探头不能准确判定回波，这段时间为几毫秒，相对应的距离范围成为“盲区”，10ms对应的盲区是1.7M。近些年，已经可以将盲区缩减到300MM。

声波主要沿着探头的轴向传播，在声波传播过程中，声波所覆盖的范围是距离的平方，距探头越远波束所覆盖面积越大。波束角的定义是在声波为3dB时测量的角度。声波频率越低波束角越大，探头的发射面越大波束角越小。

强度的衰减

声波传播过程中强度的减弱是由于空气对它的吸收，这是由于空气的粘性和热传导以及空气分子的行为特性决定的。

由于湿度的提高，水分子的存在增强了声波的传播损失，低频声波在高湿度环境中的应用是较好的解决方案。在20℃条件下，0~100%的湿度变化所产生的声速变化为0.3%；虽然水蒸气环境下的声波应用有一定难度，但正确的系统方案的选择回产生良好的结果。

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