超聲波流量計傳感器主要由壓電元件(壓電陶瓷片)、背襯材料(吸收塊)、保護(hù)膜和外殼等組成。影響超聲波流量計傳感器性能的主要參數(shù)有:
(1)中心頻率，指傳感器的電導(dǎo)值最大時的工作頻率。
(2)壓電常數(shù)，關(guān)系到傳感器聲電轉(zhuǎn)換效率及輸出靈敏度的參數(shù)。
(3)彈性系數(shù)，決定著傳感器的固有頻率和動態(tài)特性。
(4)絕緣電阻，壓電材料的絕緣電阻大有助于減少電荷泄漏量，從而改善壓電傳感器的低頻特性。
1、圓盤聲源的聲場分析圓盤聲源是指平面狀的圓振子，當(dāng)它沿平面法線方向振動時，其面上各點(diǎn)的幅值和相位相同，產(chǎn)生活塞波。
2、聲束軸線的聲壓分布當(dāng)波源晶片直徑D大于波長λ時，輻射器可以看做無數(shù)個尺寸很小的子波源組成的平面波源。子波源做相位相同、振幅相同的振動，各自發(fā)出波陣面為球面的子波，各子波源發(fā)出頻率相同的連續(xù)正弦波，依據(jù)理論計算可以求出晶片圓盤軸線上一點(diǎn)Q處的聲壓。可以把聲源上各個小面積都看作一個點(diǎn)源，把所有點(diǎn)源輻射的聲波在Q點(diǎn)處的聲壓疊加起來就是總的聲壓。根據(jù)疊加原理，聲束中心軸線上任何一點(diǎn)處的聲壓等于聲源各點(diǎn)輻射聲壓到達(dá)該點(diǎn)的疊加，由于聲源各點(diǎn)到達(dá)該點(diǎn)的聲程不同，疊加時有相位差，因而在整個聲束軸線上出現(xiàn)有聲壓最大值和聲壓最小值的波動，依據(jù)相關(guān)理論公式可以得出: 當(dāng)D＞＞λ時，在近場區(qū)當(dāng)x0≈D2/4λ。
式中:x0—聲軸線上最近一個聲壓最大值點(diǎn)至聲源的距離，m;D—波源晶片直徑，m;λ—聲波波長，m。
