【技术实现步骤摘要】
一种自聚焦超声换能器焦域与灵敏度测量装置及方法
本专利技术涉及声场测量
，尤其是涉及一种自聚焦超声换能器焦域与灵敏度测量装置及方法。
技术介绍
自聚焦超声换能器是超声换能器的一个分支，这种换能器可以将超声能量集中到一定的区域，并广泛运用于超声成像、超声医学诊断和超声治疗、空气耦合超声无损检测等技术中。对于自聚焦超声换能器，焦域与灵敏度的测量是必要的。焦域是指自聚焦超声换能器声压较大的一块区域，当被测物在焦域中时，信号信噪比高，检测效果好。换能器灵敏度是表征换能器电声能量转换效率的物理量，一般定义灵敏度为换能器输出端与输入端的比值。灵敏度越高，换能器能得到的信号越大，检测效果更好。在现有技术中，ZL201020178019.2设计了一种换能器灵敏度的测量装置，但是设置的微音器采集得到的信号信噪比较低，易受环境噪音影响，测量结果误差较大。ZL201711386553.5设计了一种换能器回波测试的测试装置与方法，但其缺点在于需要手动调节反射部件，检测效率低，精度低。ZL201810805626.8基于脉冲回波...
【技术保护点】
1.一种自聚焦超声换能器焦域与灵敏度测量装置，其特征在于，包括二维机械运动单元以及控制分析单元，所述的二维机械运动单元包括相互对应设置的换能器组件和反射板组件，所述的换能器组件包括相互连接的换能器(7)和第二高度调节机构，所述的换能器(7)与控制分析单元连接，所述的反射板组件包括依次连接的水平驱动机构、第一高度调节机构、平面调节机构(12)和反射板(8)，所述的水平驱动机构与控制分析单元连接，用于控制反射板(8)沿水平方向移动，所述的平面调节机构(12)用于调节反射板(8)的水平角度，使其与换能器(7)同轴平行设置；/n测量时，调节平面调节机构(12)，使反射板(8)与换能...
【技术特征摘要】
1.一种自聚焦超声换能器焦域与灵敏度测量装置，其特征在于，包括二维机械运动单元以及控制分析单元，所述的二维机械运动单元包括相互对应设置的换能器组件和反射板组件，所述的换能器组件包括相互连接的换能器(7)和第二高度调节机构，所述的换能器(7)与控制分析单元连接，所述的反射板组件包括依次连接的水平驱动机构、第一高度调节机构、平面调节机构(12)和反射板(8)，所述的水平驱动机构与控制分析单元连接，用于控制反射板(8)沿水平方向移动，所述的平面调节机构(12)用于调节反射板(8)的水平角度，使其与换能器(7)同轴平行设置；
测量时，调节平面调节机构(12)，使反射板(8)与换能器(7)同轴且平行，所述的控制分析单元驱动换能器(7)发射超声波至反射板(8)，接收反射板(8)的反射回波，并对反射回波进行数据处理，所述的水平驱动机构调节反射板(8)与换能器(7)的距离，所述的控制分析单元根据不同反射距离下的反射回波，最终计算得到焦域和灵敏度的值。
2.根据权利要求1所述的一种自聚焦超声换能器焦域与灵敏度测量装置，其特征在于，所述的控制分析单元包括相互连接的计算机、超声收发模块和示波器，所述的计算机与水平驱动机构连接，所述的超声收发模块与换能器(7)连接；
所述的计算机控制水平驱动机构调节反射板(8)的水平位置，并读取当前反射距离，所述的超声收发模块驱动换能器(7)激发超声波，接收反射板(8)的反射回波并传输至示波器，所述的示波器进行波形显示并将波形数据传输至计算机，所述的计算机利用接收的波形数据、反射距离和灵敏度计算公式，计算焦域和灵敏度。
3.根据权利要求1或2所述的一种自聚焦超声换能器焦域与灵敏度测量装置，其特征在于，所述的第二高度调节机构包括第二垫高块(5)以及固定设置于第二垫高块(5)上的第二高度调节件(4)，所述的第二高度交接件(4)包括相互连接的上顶板、X型调节杆和下底板，所述的换能器(7)固定安装于第二高度调节件(4)的上顶板上。
4.根据权利要求1或2所述的一种自聚焦超声换能器焦域与灵敏度测量装置，其特征在于，所述的水平驱动机构包括底板(1)以及相互连接的丝杆(10)和步进电机(11)，所述的底板(1)包括一体成型的水平板以及分别设置于水平板两侧的竖直板，所述的丝杆(10)的两端分别插设于两侧竖直板上，所述的第一高度调节机构安装于丝杆(10)上，所述的步进电机(11)与计算机连接。
5.根据权利要求4所述的一种自聚焦超声换能器焦域与灵敏度测量装置，其特征在于，所述的第一高度调节机构包括...
【专利技术属性】
技术研发人员：李峰，赵仲杰，潘永东，赵金峰，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：上海;31
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