【技术实现步骤摘要】
一种声场测量装置及测量方法
本专利技术涉及一种声场测量装置及测量方法,属于超声
技术介绍
声场的成像和测量广泛存在于应用于超声检测和超声医疗,尤其是超声诊断中,声压需要严格限制,不能超过规定值,为此,相关规定要求相关设备在使用前和使用中定期进行声场分布测量和声场强度定量测量,所以测量声场强度分布和准确定量测量声压显得尤为重要。传统的测量方法都具有一定的局限性,常见的测量方法有:(1)水听器法:适用于各种流体中声场的测量。但该方法属于侵入式测量方法,且水听器要预先校准;水听器的引入使原来的声场发生变化,此法测量误差较大,尤其是高频声场的定量测量,且测量声压分布时效率较低;(2)基于辐射力天平测量的方法:连续声波垂直入射于反射靶,测量靶上接收到的声辐射力,计算声功率。该方法只能测量平面活塞换能器和圆孔径球面聚焦超声换能器辐射连续声波的声功率,而线聚焦声场声功率的测量目前还没有辐射压力和声压的定量关系,也不能用于精确测量脉冲声场的声功率和声压,不能用于测量声压分布。(3)量热法测量声功率:超声对高吸收物质作用后产生的热量引起温度升高,测量温升,经校准和计算,得到声功率,温度变化还可以通过测量声速来确定。(4)自易法和互易法:对于互易的电声换能器,其接收灵敏度和发送响应之比为一常数,即为互易常数,分别测量若干对发射换能器-接收换能器排列对的换能器转移阻抗,应用互易常数可计算得到换能器的发送响应。进而理论计算出声场强度,很明显,该方法是一种换能器校准方法,不适合用于定量测量声场。(5)Michelson干涉条纹法:声场引起媒质折射率的变化进而影响Miche ...
【技术保护点】
1.一种声场测量装置,其特征是,包括数据处理器(101)、信号发生器(102)、信号放大器(103)、声学换能器(104)、激光器(105)、发射透镜(106)、准直透镜(107)、分光镜(108)、反射镜(110)、傅里叶变换透镜(111)、空间滤波器(112)、成像透镜(113)以及图像传感器(114),所述数据处理器(101)依次与所述信号发生器(102)、所述信号放大器(103)以及所述声学换能器(104)连接,用于发射声波,产生声场(116),所述数据处理器(101)与所述图像传感器(114)连接,用于发射以及接收信号,所述激光器(105)发射光线依次经过所述发射透镜(106)、所述准直透镜(107)、所述分光镜(108)、所述声场(116)以及所述反射镜(110)后再次沿原路经过所述声场(116)至所述分光镜(108)将光束偏转90°后,再经过所述傅里叶变换透镜(111)以及位于所述傅里叶变换透镜(111)后焦面上的所述空间滤波器(112)后,经过所述成像透镜(113),在所述图像传感器(114)上形成声场的像,所述声学换能器(104)辐射的声波传播方向与光传播方向垂直,光 ...
【技术特征摘要】
1.一种声场测量装置,其特征是,包括数据处理器(101)、信号发生器(102)、信号放大器(103)、声学换能器(104)、激光器(105)、发射透镜(106)、准直透镜(107)、分光镜(108)、反射镜(110)、傅里叶变换透镜(111)、空间滤波器(112)、成像透镜(113)以及图像传感器(114),所述数据处理器(101)依次与所述信号发生器(102)、所述信号放大器(103)以及所述声学换能器(104)连接,用于发射声波,产生声场(116),所述数据处理器(101)与所述图像传感器(114)连接,用于发射以及接收信号,所述激光器(105)发射光线依次经过所述发射透镜(106)、所述准直透镜(107)、所述分光镜(108)、所述声场(116)以及所述反射镜(110)后再次沿原路经过所述声场(116)至所述分光镜(108)将光束偏转90°后,再经过所述傅里叶变换透镜(111)以及位于所述傅里叶变换透镜(111)后焦面上的所述空间滤波器(112)后,经过所述成像透镜(113),在所述图像传感器(114)上形成声场的像,所述声学换能器(104)辐射的声波传播方向与光传播方向垂直,光两次通过声场总的声光作用距离其中,λa为声波波长,λray为光波波长,声场成像后,将所述图像传感器(114)移动至所述傅里叶变换透镜(111)后焦面上用于接收待测声场的衍射光斑,所述数据处理器(101)根据接收的衍射光斑对声场进行测量。2.根据权利要求1所述的一种声场测量装置,其特征是,还包括光阑(109),用于测量所述声场(116)部分区域,在声场成像时,将所述光阑(109)设置在所分光镜(108)以及所述反射镜(110)之间,调整所述光阑(109)位置和大小,使得仅待测量部分的声场被光通过。3.根据权利要求1-2任一项所述的一种声场测量装置,其特征是,声场位于透明液体介质中时,还包括液体槽(117)以及位于所述液体槽(117)底部的声吸收体(115)。4.一种声场测量方法,其特征是,所述测量方法基于权利要求3所述的一种声场测量装置,包括以下步骤:(1)打开所述激光器(105),调节所述空间滤波器(112)位置和大小至所述傅里叶变换透镜(111)后焦点上,要...
【专利技术属性】
技术研发人员:姜学平,贾静,殷澄,韩庆邦,
申请(专利权)人:河海大学常州校区,
类型:发明
国别省市:江苏,32
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