這幾年有不少公司定制了杭州安布雷拉自動(dòng)化科技有限公司的超聲波氣體流量計(jì)換能器，開發(fā)測(cè)量天然氣、煤氣、空氣的氣體流量計(jì)。

　　在開發(fā)過程中，技術(shù)人員經(jīng)常遇到的一個(gè)問題，就是高流速下，接收信號(hào)抖動(dòng)。

　　在這里，以一臺(tái)超聲波氣體流量計(jì)為例，超聲波現(xiàn)在的流速是15米/秒，接收信號(hào)出現(xiàn)抖動(dòng)。

　　使用超聲波換能器型號(hào)：DYA-200-01A；

　　工作頻率：200Khz±5%；

　　換能器安裝方式：管段式；

　　發(fā)射電壓：170VPP±5%；

　　流量計(jì)口徑：DN200；

　　測(cè)試空氣流速：0.5米/秒～16米/秒；

圖1 15米/秒流速下接收信號(hào)較高的波形 

圖2 15米/秒流速下接收信號(hào)較低的波形 

　　因?yàn)椴荒芊乓曨l，所以看不到信號(hào)左右抖動(dòng)的情況，實(shí)際接收信號(hào)是在不斷左右抖動(dòng)。而且流速越高，抖動(dòng)越厲害。

圖3 實(shí)際超聲波氣體流量計(jì)外形 

　　根據(jù)杭州安布雷拉的技術(shù)分析，需要做這幾個(gè)方面的改進(jìn)。

　　1. 超聲波換能器外殼上要裝橡膠套來(lái)隔振。

　　換能器跟周圍所有硬度高的物體之間，都要加隔振件。比如:2毫米厚度的軟橡膠，硬度在60-70之間。

　　避免因?yàn)闅怏w流速變高，造成機(jī)械部件震動(dòng)變大，影響換能器接收信號(hào)。

圖4 封裝好的氣體流量計(jì)的超聲波換能器 

　　2. 提高發(fā)射電壓

　　發(fā)射電壓提高，可以顯著提高接收信號(hào)的穩(wěn)定性。

　　3. 考慮多普勒效應(yīng)

　　不同流速下，由于超聲波有多普勒頻移現(xiàn)象，會(huì)造成發(fā)射的頻率和接收的頻率不一樣。

　　空氣中氣溫是0℃，我們看看在不同風(fēng)速下，同樣是發(fā)射200Khz的超聲波，接收端接收到的頻率偏移是多少KHz。

　　在接收端，在順風(fēng)情況下測(cè)量到的超聲波，頻率會(huì)減少，逆風(fēng)情況下測(cè)量到的超聲波，頻率會(huì)增大，因?yàn)楸砀穹譃閮刹糠帧?/p>

表1 順風(fēng)情況下接收換能器接收到超聲波的頻率 

表2 逆風(fēng)情況下接收換能器接收到超聲波的頻率 

　　按照最大流速為30米/秒來(lái)計(jì)算，接收電路要做到足夠的帶寬，要在180Khz～220Khz之間，考慮一些余量，要能夠在170Khz～230Khz之間都可以正常工作。

　　杭州安布雷拉不僅僅是超聲波氣體流量計(jì)換能器生產(chǎn)廠家，更是您貼心的超聲波換能器應(yīng)用顧問。

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