這幾年有不少公司定制了杭州安布雷拉自動化科技有限公司的超聲波氣體流量計(jì)換能器，開發(fā)測量天然氣、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，接收信號抖動。

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

　　使用超聲波換能器型號：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；

　　測試空氣流速：0.5米/秒～16米/秒；

圖1 15米/秒流速下接收信號較高的波形 

圖2 15米/秒流速下接收信號較低的波形 

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

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)械部件震動變大，影響換能器接收信號。

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)情況下測量到的超聲波，頻率會減少，逆風(fēng)情況下測量到的超聲波，頻率會增大，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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