超声波多普勒流速计的原理是向被测多相流体连续发射超声波，通过测量两相流体中颗粒、气泡或液滴散射的超声波多普勒频移来确定多相流体的流速。目前已达到实用化的零交叉方式的多普勒流速计的原理框图如图7.8所示。

 

 

超声波发射器T向多相流体以发射频率f_t发射连续超声波，经照射域内颗粒、气泡或液滴后散射的超声波，以接收频率f _r被超声波接收器R接收。发射频率与接收频率间的般关系可表示为

 

 

    超声波发射器和接收器是超声波流速计的关键部件。由压电晶片组成，基于压电效应寥二现“高频电信号→超声波”或“超声波→电信号”的转换。压电晶片工作频率和尺寸的选择合理是保证流速计性能良好的关键。对于直径d为10mm的压电晶片，若要求θ<10°，则工作频率f一般必须达到数兆赫兹。

    石英振荡器以2MHz的电信号经发射电路加在发射器的压电晶片上，产生的超声波射人流体的照射域内被颗粒所散射，与颗粒速度成正比的具有多普勒频率的散射波又人射到超声波接收器的压电晶片上，转换为电信号送人放大器。

    接收器接收到的散射波频率信号f _r与石英振荡器的发射频率信号f_t经混频、检波处理，并通过滤波器取出低频成分，即可得到多普勒频率信号。多普勒信号波形中幅值为零的零交叉信号由零交叉计数器计数，并换算成流速信号输出显示。

为克服声速c波动引起多普勒频率的误差，在超声波发射器内增加塑料导向板。在塑料中声速c₁和温度无关，如图7.8所示几何关系为

 

 

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