内蒙古科技大学毕业设计说明书（毕业论文）
能器的尺寸、灵敏度和带宽。
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第四章 实验过程及结果分析
4.1超声波检测目标及过程
实验目的是找到浓度变化对超声波信号衰减的影响。设定探距为0.09m，改变气固两相流浓度（含固率），分别设定为1倍浓度、2倍浓度、3倍浓度，进行实验；设定探距为0.12m，改变气固两相流浓度，分别设定为2倍浓度、4倍浓度、6倍浓度，进行实验；设定探距为0.15m，改变气固两相流浓度，分别设定为1到14倍浓度，进行实验；设定探距为0.18m，改变气固两相流浓度分别设定为2倍浓度、4倍浓度、6倍浓度，进行实验。数据处理软件—CTS-65非金属检测仪通用数据分析的界面如图4-1所示。其中包括了声速、声时、幅值以及频率等参数。
图4-1 数据处理软件界面
4.2实验结果及其分析
在气固两相输送过程中会获取两种超声波信号，一种是超声波在纯空气流中传播时 的信号，一种是通过两相流后载上相应信息的信号。在纯空气流中的超声波在中心检测
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频率的幅值为 B，在气固两相流中的超声波幅值为 A，则超声波通过两相流以后的超声衰减系数α为：
Aln（）B （4-1） α=－ L α——超声衰减系数，Np/m；
B——穿透气固两相流的信号幅值，W/㎡；
A——穿透空气单相流的超声波信号幅值，R=1,2,3,......，W/㎡； L——两探头之间的距离，m。 气固两相流浓度值如下：
浓度控制使用的是图3-4所示的漏板，每一个小孔（直径为0.008m）代表一个体积单位浓度（下面简称一倍浓度或单位浓度）。结合章节3.1所提到的亚克力板规格，可以求得不同探距下的气固两相流浓度。 （1）超声波探距为0.09m： 单位浓度C：0.5585% （2）超声波探距为0.12m： 单位浓度C：0.4188% （3）超声波探距为0.15m： 单位浓度C：0.3351% （4）超声波探距为0.18m： 单位浓度C：0.2793% 4.2.1实验结果
（1）使用超声波频率为50k赫兹的超声波探头，超声波换能器探头距离为0.15m。改变气固两相流的固相浓度，浓度分别设定为1倍浓度、2倍浓度、3倍浓度、4倍浓度、5
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倍浓度、6倍浓度、7倍浓度。纯空气中的幅值为59%，测量结果如表4-1所示：
表4-1采样数据表
图4-2浓度与衰减比关系
（2）使用超声波频率为50k赫兹的超声波探头，超声波换能器探头距离为0.15m。改变气固两相流的固相浓度，浓度分别设定为8倍浓度、9倍浓度、10倍浓度、11倍浓度、
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12倍浓度、13倍浓度、14倍浓度。纯空气中的幅值为72.2%，测量结果如表4-2所示：
表4-2采样数据表
图4-3浓度与衰减比关系
（3）使用超声波频率为50k赫兹的超声波探头，超声波换能器探头距离为0.09m。改变气固两相流的固相浓度，浓度分别设定为1倍浓度、2倍浓度、3倍浓度。纯空气中的幅
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