压电式超声风速传感器相对于传统的机械测风仪器具有更高的精度和可靠性,但实际使用过程中,一些地区户外气候环境复杂,当遭遇恶劣天气时会对超声换能器发出的辐射声场造成影响.利用COMSOL有限元分析软件针对压电式换能器在已知半径的球型区域内声场分布进行模拟分析,通过改变换能器与空气耦合的边界条件,模拟了暴雨和沙暴两种恶劣天气情况,对比了两种情况下换能器辐射声场的声压和声压级.结果表明,强降雨天气条件对超声波的辐射声场影响较小,而风沙天气下,随着沙尘浓度升高,超声波声能衰减越明显.仿真结果为超声波风速传感器在恶劣气候下测量的技术改进提供了参考和依据.
超声换能器 有限元法 边界条件 声场分布