接上篇
超聲波液位計探頭寬帶校準(zhǔn)技術(shù)
超聲波液位計探頭的校準(zhǔn)工作，自90年代開展以來主要應(yīng)用的不是連續(xù)波法就是脈沖聲法。而這兩種比較經(jīng)典的方法存在著固有的缺點，從根本上影響著超聲波液位計探頭器校準(zhǔn)技術(shù)水平的提高。應(yīng)用連續(xù)波法時，由于水域邊界反射波的影響，自由聲場不可避免地受到干擾，也不易排除同頻率串漏信號的影響。雖然利用大尺寸的空氣地壓場合可以減小反射波干擾的影響，但隨著頻率的降低，效果就不明顯了。應(yīng)用脈沖波法可以有效地隔開直達波、反射波和串漏信號，但由于仍要求必須在穩(wěn)態(tài)振動狀態(tài)下測量，脈沖寬度不能任意的小，因此，在已確定空氣地壓場合尺寸的條件下存在著可用的低頻限。即在較小尺寸的空氣地壓場合也無法用脈沖法低頻校準(zhǔn)換能器，尤其不能準(zhǔn)確校準(zhǔn)高Q值低頻諧振換能器。通常，換能器尤其是寬帶工作的換能器，要求校準(zhǔn)的并不是單個或幾個頻率點，而是在整個工作頻段內(nèi)的響應(yīng)曲線。利用常規(guī)的連續(xù)波法和脈沖波法只能逐個頻率點或用掃頻的方式測量響應(yīng)曲線，而且掃頻速率和脈沖寬度需要調(diào)節(jié)至確保穩(wěn)態(tài)測量，因此測量速度比較慢。
為了克服上述常規(guī)的連續(xù)波法和脈沖波法的缺點，人們研究了稱之為“寬帶校準(zhǔn)”的方法，即用寬帶信號作為校準(zhǔn)用信號。寬帶信號包括了連續(xù)寬帶信號和瞬時寬帶信號。1946年，Osborne和Carter就利用了屬于瞬時寬帶信號的水下爆炸聲作為校準(zhǔn)聲源。因此，近期國外和國內(nèi)的研究人員繼續(xù)對寬帶校準(zhǔn)技術(shù)展開了更為深入的研究。盡管這些研究的角度和內(nèi)容各有不同，但效果是共同的，即用頻率分析技術(shù)代替掃頻技術(shù)，一次測量就可求得復(fù)頻響曲線，大大縮短了測量時間，并不同程度上降低了由水域的有限尺寸所引起的低頻限制。
輸介質(zhì)—接收超聲波液位計探頭”，等效構(gòu)成一個三者串接的網(wǎng)絡(luò)，如圖4.34所示。當(dāng)此網(wǎng)絡(luò)可看成線性非時變系統(tǒng)時，可從它的激勵信號和響應(yīng)輸出信號求得表示它固有特性的頻響函數(shù)，即
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