如何进行脉冲波测量？

脉冲波测量可以分为反射式与穿过式两种。其中，反射式利用一个超声换能器完成超声发射和接收；穿过式利用两个超声换能器分别完成发射和接收（图3.7）。

图3.7　脉冲波测量的两种方式

1）穿过式检测

在穿过式检测中，同样将检测装置置于一恒温容器中，发射超声换能器产生一脉冲超声波或者一定频率的猝发波，穿过颗粒两相介质后到达接收换能器。

通常情况下，颗粒两相介质中的超声声速可以通过测量超声波在两换能器之间的声时获得，即

式（3.3）所给出的只是声速的一般计算公式，通常情况下更关心的是不同频率超声的声速，即超声相速度，这对于某些频散媒质十分重要。具体的超声相速度谱测量将在以下章节中详细分析。

颗粒两相介质中的超声衰减系数可以通过与标准介质中声波幅值相对比的方式获得，即

式中　下标s、c——分别表示待测纳米颗粒两相介质与标准介质。(www.xing528.com)

在该方法中，对检测装置的要求较高，一方面要保证颗粒系温度的恒定，另一方面要尽可能降低由于超声在测量装置内的反射、衍射等叠加而造成的相位消失。

在脉冲波测量中，超声衰减系数的测量通常依赖两种方法：

（1）傅里叶变换方法。利用傅里叶变换方法时，发射超声换能器产生宽带脉冲信号，穿过颗粒两相介质后到达接收换能器，对该宽带超声信号做傅里叶变换，得到与不同频率相对应的频谱信号，对其频谱幅值参照式（3.4）计算获得最终的超声衰减系数。

（2）猝发波方法。利用猝发波方法时，超声信号发生器产生一定周期数的正弦波脉冲信号，通过信号调制处理得到某单一频率的超声波，同样参照式（3.4）计算获得所需的超声衰减系数，改变猝发波的周期数，得到不同单一频率的超声信号，逐一测量，获得颗粒两相介质的超声衰减谱。

上述两种手段均需要宽带超声换能器，以便得到较宽频带范围内的超声波。显然，猝发波方法较傅里叶变换方法复杂，因此需要更多的检测时间。

2）反射式检测

反射式检测与穿过式检测类似，所不同的在于利用一个超声换能器发射脉冲超声信号，经反射板反射后接收超声回波信号，因此式（3.3）与式（3.4）中的声程d需要以2d替代。

无论采用何种方法测量超声衰减系数与超声相速度，都对检测装置的要求较高，主要注意事项总结如下：

（1）保证两超声换能器信号发生、接收面的平行或单超声换能器与信号反射板的平行。

（2）检测空间不能太小，避免因检测空间边界造成的超声反射、衍射干扰。

（3）保持待检颗粒两相介质的温度恒定，消除因温度起伏变化带来的影响。