26年WP测控技术与仪器 基于CMUT的超声波流量计研究4.71-AI7.9.doc

哈尔滨理工大学学士学位论文基于 CMUT 的超声波流量计研究摘 要流量测量在工业过程控制、能源计量及环境保护中占据重要地位。传统压电式超声波流量计存在带宽窄、集成度低、极端工况适应性差等瓶颈。电容式微机械超声换能器（CMUT）凭借宽带宽、小体积、易集成、低成本等优势，为新型超声波流量计提供了新路径。本文围绕基于CMUT的超声波流量计开展系统性研究。首先建立CMUT多物理场耦合仿真模型，确定最优结构参数：膜片厚度3μm、腔室深度5μm、电极直径200μm。仿真表明，该CMUT在1~5MHz频段内带宽达43.8%，机电耦合系数0.29，接收灵敏度-98dBV/μPa，且在0~60℃、...