超声波气体流量计高流速下信号抖动怎么办？

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2018-09-15

　　这几年有不少公司定制了湛江风暴注册有限公司的超声波，开发测量天然气、煤气、空气的气体流量计。

　　在开发过程中，技术人员经常遇到的一个问题，就是高流速下，接收信号抖动。

　　在这里，以一台超声波气体流量计为例，超声波现在的流速是15米/秒，接收信号出现抖动。

　　使用型号：；

　　工作频率：200Khz±5%；

　　换能器安装方式：管段式；

　　发射电压：170VPP±5%；

　　流量计口径：DN200；

　　测试空气流速：0.5米/秒～16米/秒；

图1 15米/秒流速下接收信号较高的波形

图2 15米/秒流速下接收信号较低的波形

　　因为不能放视频，所以看不到信号左右抖动的情况，实际接收信号是在不断左右抖动。而且流速越高，抖动越厉害。

图3 实际超声波气体流量计外形

　　根据湛江风暴娱乐的技术分析，需要做这几个方面的改进。

　　1. 超声波换能器外壳上要装橡胶套来隔振。

　　换能器跟周围所有硬度高的物体之间，都要加隔振件。比如:2毫米厚度的软橡胶，硬度在60-70之间。

　　避免因为气体流速变高，造成机械部件震动变大，影响换能器接收信号。

图4 封装好的

　　2. 提高发射电压

　　发射电压提高，可以显著提高接收信号的稳定性。

　　3. 考虑多普勒效应

　　不同流速下，由于超声波有多普勒频移现象，会造成发射的频率和接收的频率不一样。

　　空气中气温是0℃，我们看看在不同风速下，同样是发射200Khz的超声波，接收端接收到的频率偏移是多少KHz。

　　在接收端，在顺风情况下测量到的超声波，频率会减少，逆风情况下测量到的超声波，频率会增大，因为表格分为两部分。

表1 顺风情况下接收换能器接收到超声波的频率

表2 逆风情况下接收换能器接收到超声波的频率

　　按照最大流速为30米/秒来计算，接收电路要做到足够的带宽，要在180Khz～220Khz之间，考虑一些余量，要能够在170Khz～230Khz之间都可以正常工作。

　　湛江风暴娱乐不仅仅是超声波生产厂家，更是您贴心的超声波换能器应用顾问。

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