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超声波液位计 探讨(一十五)
文章作者:大连瑞利声纳    如想转载请注明出处

 

接上篇

 

超声波液位计换能器发射器的指定方向一般为主轴方向,声中心一般为参考声中心,它们均应在发射器上明确标出,其输入端(可任选)和频率在给出发送电压响应时也应指明。
   发送电压响应的复数值和量值采用同一符号,若不加以说明,一般指其量值。以上两式中声压的瞬时值和有效值也用同一符号,U和分别为输入发射器输入端电压u的有效值和相位,为瞬时声压的相位。
发送电压响应(级):发送电压响应的量值与其基准值之比以10为底的对数乘以20,单位为dB。以
数学形式表示为

发送电压响应的基准值为1μPa·m/A。

二、比较法
1.实验原理
  超声波液位计换能器的比较法校准的测量程序时很简单的,如果实施恰当,所的测量结果是可靠而又精确的。此法是将一个未知灵敏度的超声波液位计换能器即待校水听器和一个已校好的参考水听器即标准水听器,先后放入声场中,让它们接收同样的自由场声压,然后比较这两个超声波液位计换能器的开路输出电压。此法又被称作置换法或替代法,因为此法中要用待校超声波液位计换能器去替换标准超声波液位计换能器,而其测量条件不作任何改变。根据自由场电压灵敏度的定义,要求替换前后两个超声波液位计换能器的等效声中心应重合在声场的同一点上。若该点的自由场声压记作,则有:
  式中,和分别表示标准超声波液位计换能器和待校超声波液位计换能器的开路输出电压;和分别表示标准换能器和待校换能器的自由场电压灵敏度。则有:


  
  此校准法通常是在开阔水域或消声水池中实施测量,若在非消声水池中实施时,需要使用脉冲声技术,使之在脉冲持续时间内建立一个等效的自由场。
2.实验条件
  比较法对发射器和标准换能器有所要求。对于发射器,要求它:第一,能产生足够高的声源级;第二,在使用过程中,发射性能要稳定。对标准水听器的要求:第一,已经绝对校准,它的自由场电压灵敏度曲线是已知的;第二,性能稳定,尽可能不随环境因素而变化,如果有变化的话,它们应该是已知的;第三,水听器尺寸要小,并且无指向性。

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