超声波流量计在正常工作一段时间出现零点漂移的现象、请问是换能器陶瓷片的问题吗。
换能器陶瓷片问题只是造成零飘的原因之一,其它原因也会造成流量计零飘。
超声波流量计的测量原理、测量形式、传感器结构、测量电路 都不止一种。产生零飘的原因也是多方面的。
早期的超声波流量计,测量不准的原因中,传感器所占比重较大。
仅就传感器(换能器)来说:
时差、频差法测量,要求两只(一对)传感器的收发频率的性能基本一致,如果发生不同步的性能改变,就会造成零飘。而这种性能改变不仅和换能陶瓷有关,和安装方式、管道特性等也有关系。例如:管道内集气、结垢,外装传感器受温度影响变形、传导胶脂干涸 等等。
多普勒式测量,同样会受到安装方式、管道特性的影响。
1、检查压电陶瓷片,选取外观良好,基片以及镀银涂层都没有氧化的压电陶瓷片备用。
2、压电陶瓷片加锡,先对压电陶瓷片铜/钢基片加锡,由于铜/钢基片散热快,锡不能加多,只是焊接时间延长,一般要在25秒以上的时间才能让锡点可靠的附着在铜/钢基片上。再对镀银涂层加锡,要求锡焊点小,加锡时间小于15秒即可。
本实验采用压电陶瓷换能器来实现声压和电压之间的转换。它主要由压电陶瓷环片、轻金属铅(做成喇叭形状,增加辐射面积)和重金属(如铁)组成。压电陶瓷片由多晶体结构的压电材料锆钛酸铅制成。在压电陶瓷片的两个底面加上正弦交变电压,它就会按正弦规律发生纵向伸缩,从而发出超声波。同样压电陶瓷可以在声压的作用下把声波信号转化为电信号。压电陶瓷换能器在声—电转化过程中信号频率保持不变。
S1作为声波发射器,它把电信号转化为声波信号向空间发射。S2是信号接收器,它把接收到的声波信号转化为电信号供观察。其中S1是固定的,而S2可以左右移动。
由波动理论得知,声波的传播速度v与声波频率 和波长 之间的关系为 。所以只要测出声波的频率和波长,就可以求出声速。其中声波频率可由产生声波的电信号发生器的振荡频率读出,波长则可用共振法和相位比较法进行测量。时差法可通过测量某一定间隔距离声音传播的时间来测量声波的传播速度。
声波是一种在弹性媒质中传播的纵波。对超声波(频率超过2×104Hz的声波)传播速度的测量在超声波测距、测量气体温度瞬间变化等方面具有重大意义。超声波在媒质中的传播速度与媒质的特性及状态因素有关。因而通过媒质中声速的测定,可以了解媒质的特性或状态变化。例如,测量氯气(气体)、蔗糖(溶液)的浓度、氯丁橡胶乳液的密度以及输油管中不同油品的分界面等等,这些问题都可以通过测定这些物质中的声速来解决。可见,声速测定在工业生产上具有一定的实用意义。同时,通过液体中声速的测量,了解水下声纳技术应用的基本概念。