【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于计量校准领域，具体涉及一种基于激光法的超声探头声压校准装置及方法。
技术介绍
1、无损检测方法相对于破坏性检测方法具有非破坏性、全面性、全程性、互容性、动态性等绝对的优势，在各个领域应用越来越广泛。超声检测是无损检测方法之一，具有灵敏度高、穿透性强、检测速度快、成本低和对人体无害等优点，已经成为最普遍使用的无损检测方法。超声探头是一个电声转换器，通过压电效应发射和接收超声波，超声探头的性能好坏无疑是超声无损检测结果可靠与否的重要保障。目前常用的声压探测方法是使用水听器进行测量。随着高频超声设备的应用和发展，对高频声场中声压、声功率及辐射力的测量精度、测量频率范围提出了越来越高的要求。随超声探头频率升高所需水听器孔径越来越小，当超声频率达到几十兆赫兹量级时水听器孔径需达到微米量级，进一步造成声压灵敏度降低和制作工艺难度的提高；并且随着频率的升高，声功率越微弱，接近现有溯源方法的本底噪声，这对高频声场定征提出了新的挑战。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种基于激光法的超声探头声压校准装置及方法，能够实现超声探头的声场声压值的校准，有效保障超声探头的检测性能。
2、本专利技术的一个方面提供一种基于激光法的超声探头声压校准装置，包括超声脉冲收发系统、多轴运动控制系统、激光测振系统以及工控机，
3、所述超声脉冲收发系统包括超声脉冲收发器和超声探头，所述多轴运动控制系统包括多轴位移机构和多轴运动控制器，所述激光测振系统包括消声水槽、膜式水听器、激
4、所述超声探头和所述膜式水听器浸没于所述消声水槽中并连接至所述多轴位移机构，所述多轴位移机构与所述多轴运动控制器连接；
5、所述超声脉冲收发器用于激发所述超声探头发射超声波，所述膜式水听器的膜片与所述超声探头的声轴方向垂直，且膜片的中心与所述超声探头的中心位于同一水平线上；
6、所述激光测振仪控制器用于调整所述激光头发射激光至所述膜式水听器的膜片上的设定位置处，采集该位置处的质点速度并换算声场声压值；
7、所述工控机用于对所述超声脉冲收发器、所述多轴运动控制器和所述激光测振仪控制器进行控制和数据采集。
8、优选地，所述超声脉冲收发系统还包括探头夹具，所述超声探头通过所述探头夹具连接至所述多轴位移机构。
9、优选地，所述激光测振系统还包括隔振台，所述消声水槽置于所述隔振台上。
10、本专利技术的另一个方面提供一种基于激光法的超声探头声压校准方法，利用上述的超声探头声压校准装置进行超声探头声压校准，包括：
11、将所述超声探头和所述膜式水听器浸没于水中并固定在所述多轴位移机构上；
12、通过所述工控机设置所述超声脉冲收发器的参数与所述超声探头的参数相匹配，发射超声波，在所述消声水槽中形成稳定声场；
13、通过所述工控机设置所述多轴运动控制器的运动位移区间及步进值，通过所述多轴运动控制器控制所述多轴位移机构带动所述超声探头在所设置的位移区间内按步进值移动；
14、通过所述激光测振仪控制器实时采集所述膜式水听器的膜片上设定位置处的质点速度并换算声场声压值。
15、根据本专利技术上述方面的基于激光法的超声探头声压校准装置及方法，能够实现超声探头的声场声压值的校准，有效保障超声探头的检测性能。
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1.一种基于激光法的超声探头声压校准装置，其特征在于，包括超声脉冲收发系统、多轴运动控制系统、激光测振系统以及工控机，
2.如权利要求1所述的超声探头声压校准装置，其特征在于，所述超声脉冲收发系统还包括探头夹具，所述超声探头通过所述探头夹具连接至所述多轴位移机构。
3.如权利要求1或2所述的超声探头声压校准装置，其特征在于，所述激光测振系统还包括隔振台，所述消声水槽置于所述隔振台上。
4.一种基于激光法的超声探头声压校准方法，其特征在于，利用权利要求1-3中任一项所述的超声探头声压校准装置进行超声探头声压校准，包括：
【技术特征摘要】
1.一种基于激光法的超声探头声压校准装置，其特征在于，包括超声脉冲收发系统、多轴运动控制系统、激光测振系统以及工控机，
2.如权利要求1所述的超声探头声压校准装置，其特征在于，所述超声脉冲收发系统还包括探头夹具，所述超声探头通过所述探头夹具连接至所述多轴位移机构。
【专利技术属性】
技术研发人员：冯玮，王辰辰，余浩，
申请(专利权)人：中国航空工业集团公司北京长城计量测试技术研究所，
类型：发明
国别省市：
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