超聲波流量計基礎理論探討 二十四
2.2 超聲波技術概述
由于超聲波傳播時，其聲速、衰減和聲阻抗都和媒質的特性與狀態(tài)有關，不同性質的媒質不但影響超聲波的穿透深度，也影響接收波的強度。因此，要準確地檢測到超聲信號并非易事。
2.2.1 超聲波的傳播特性
超聲波通常指頻率高于20KHz 的機械波，它可以在氣體、液體和固體中傳播。
因為本文主要是研究針對供水行業(yè)的超聲波流量計，所以我們只以水為介質進行分析：
⑴超聲波的傳播速度
超聲波在水中的傳播速度不但溫度有關，還受水深h 和水中含鹽量S 的影響，
水中聲速與溫度T 的關系曲線。當0≤T≤35℃，0≤S≤45‰，0≤h≤1000m 時。
⑵超聲波的衰減
超聲波在媒質中傳播時，其振幅將隨傳播距離的增大而減小，這種現(xiàn)象稱為超聲波的衰減。造成衰減的主要原因是因為一方面，超聲波在傳播過程中，在液體分子、固體顆粒、懸浮物和氣泡的作用下，有一部分聲能會不可逆轉地轉換成媒質的其他形式的能量，對超聲波來說就是有一部分能量被吸收了，通常認為流體的聲吸收衰減系數(shù)是與頻率的平方成正比的；另一方面，超聲波在媒質中傳播時，如果媒質中含有大量的散射粒子（如流體媒質中的懸浮粒子、液體中的小氣泡、固體媒質中的顆粒狀結構缺陷、摻雜物等），則一部分超聲波將被散射開來，不再沿原來方向前進，僅有余下的一部分是沿原方向繼續(xù)前進的，這樣就形成了散射衰減，而固體顆粒、懸浮物等散射物質本身又成為聲源，又會向所有方向輻射聲能，超聲工業(yè)測量技術中最常遇到的散射衰減情況是由大量的尺寸遠小于波長的散射粒子所引起的，通?？烧J為散射衰減系數(shù)與頻率的四次方成正比。因此，超聲波在水中傳播時會不斷衰減，甚至會被噪聲淹沒。在設計過程中必須充分考慮以上兩大因素，采取相應的措施確保超聲波流量計的實現(xiàn)。
