超声衰减系数:定义、单位与在密度/浓度测量中的应用

什么是超声衰减系数、单位(Np/m、dB/m)、哪些因素让它变大,以及外夹式声衰减密度计如何据此在线测量矿浆浓度。

超声衰减系数(符号 α)描述声波在介质中传播时振幅衰减的快慢,是外夹式声衰减密度计的测量基础。

定义与单位

振幅按 A = A₀·e−αx 衰减。单位:奈培/米(Np/m)分贝/米(dB/m)(1 Np/m ≈ 8.686 dB/m)。

哪些因素让衰减变大

  • 散射——悬浮固体越多散射越强,故 α 随矿浆密度上升,可用于测浓度。
  • 吸收——流体的黏滞/热损耗。
  • 频率——频率越高衰减越大,决定可用声程。

如何测密度

因散射损耗随固含量增加,在固定声程上测 α 即得浓度——这正是PS7010(外夹、免开孔)的原理。对含气泡或超高固含浆料,声阻抗法(PS7000)更稳健。另见声阻抗详解超声密度计系列。

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