声阻抗详解：单位、公式与如何测量密度

声阻抗（符号 Z）是超声密度计无需放射源即可测量矿浆密度的物理基础。本文讲清单位、公式，以及派声如何把它变成在线密度读数。

定义与公式

特性声阻抗等于介质密度与声速之积：

Z = ρ × c

其中 ρ 为密度（kg/m³），c 为介质中的声速（m/s）。

声阻抗的单位

• SI：帕·秒/米，Pa·s/m，即 kg/(m²·s)。
• 瑞利(rayl)：1 rayl = 1 Pa·s/m。常用兆瑞利(MRayl)——水约 1.48 MRayl，钢约 45 MRayl。

如何测密度

在已知参考（接液窗口）与浆料的界面，超声脉冲的反射比例取决于阻抗失配：R = (Z₂ − Z₁) / (Z₂ + Z₁)。测得反射即得浆料的 Z，再结合声速即可解出密度 ρ。因为测的是材料属性而非放射性计数，声阻抗密度计（如 PS7000）无需源、许可或处置。

为何适合矿浆

液体与悬浮固体间阻抗差异大，方法对固含量敏感，适用于矿浆、脱硫浆液与尾矿。参见超声密度计系列或测量原理总览。