李晓佳,刘佳鑫,李国锋*

(1.大连理工大学电气工程学院,辽宁 大连 116024;2.国网辽宁省电力有限公司电力科学研究院,沈阳 110006)



超声波液体密度测量的一种声反射系数测定方法

李晓佳1,刘佳鑫2,李国锋1*

(1.大连理工大学电气工程学院,辽宁 大连 116024;2.国网辽宁省电力有限公司电力科学研究院,沈阳 110006)

用超声波测液体密度时,测量声反射系数是重点。提出一种将半波层反射模型简化后,利用相对稳态幅度测量声压反射系数的方法。将一个较薄固体作为半波层置于被测液体中,两侧对称地放置超声波换能器,换能器一个工作在脉冲回波模式,另一个工作在接收模式。调整信号频率使半波层和被测液体交界面的多重反射波达到最大程度干涉,此时被测液体与半波层之间的声反射系数只与两个换能器在稳态下的回波信号幅度比值有关。因此测得换能器的稳态回波信号幅度比,即可得到声反射系数。此方法简化了原来的半波层反射模型,采取对称布局,利用相对稳态幅度法,简化了理论推导过程,降低了测量上的精度要求。最后文章通过实验验证了方法的正确性。

超声传感器;声反射系数;半波层反射法;简化模型;相对稳态幅度法;液体密度测量

利用超声波测量液体密度的主要方法有声速曲线法、声阻法、波导传播法等。声阻法测量液体密度主要是利用声特性阻抗Z=ρc得到的,其中Z为声阻抗,ρ为液体密度,c为超声波传播速度[1]。超声波从介质1垂直入射介质2时,反射和透射情况如图1所示。……