[實用新型]一種聲波飛渡時間測量裝置

有效

• 申請號: 201320763196.0
• 申請日: 2013-11-28
• 公開（公告）號: CN203551141U
• 公開（公告）日: 2014-04-16
• 發明（設計）人: 嚴曉波;范立華;曹海鵬;聶明;張利巍;王明吉
• 申請（專利權）人: 東北石油大學
• 主分類號: G01K11/24
• 分類號: G01K11/24
• 代理公司: 哈爾濱東方專利事務所 23118
• 代理人: 曹愛華

技術領域：

本實用新型涉及的是對各種場所溫度場利用聲學測量方法進行測量的裝置，具體涉及的是一種聲波飛渡時間測量裝置。

背景技術：

?隨著人類社會的飛速發展和進步，相對于單點（乃至多點）溫度測量而言，對溫度場的研究和定量測量意義重大。例如體育館、俱樂部乃至家庭住房等場所中的溫度場分布，都需要及時準確的了解和掌握，然而，溫度場的測量是一個十分復雜的問題。

現有技術中測量系統和測量方法的局限性：

時差法。通過比較發射與接收脈沖(串)之間的起始時刻來測量出聲波在聲發射/接收換能器之間的飛渡時間。該方法使用最早、最廣泛，在聲納測量中經常使用，具有測量簡單，數據處理方便快捷，容易實現及時、快速和自動測量等優點。但是，由于發射和接收換能器的響應延遲及余振蕩效應、介質衰減以及發射和接收換能器附加聲程的影響，導致該方法測量精度較低，難以滿足聲學溫度場測量技術對聲波飛渡時間測量精度的要求。

發明內容：

本實用新型的目的是提供一種聲波飛渡時間測量裝置，這種聲波飛渡時間測量裝置用于解決現有聲波飛渡時間測量精度低的問題。

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是：這種聲波飛渡時間測量裝置由波形發生器、聲發射換能器、聲接收換能器、前置信號放大器、數字示波器構成，波形發生器分別連接聲發射換能器和數字示波器，聲接收換能器連接前置信號放大器，前置信號放大器連接數字示波器。

上述方案中波形發生器為AFG3022型任意波形發生器，聲發射換能器為NU40D22TR聲發射換能器，聲接收換能器均為NU40D22TR聲接收換能器，前置信號放大器為ND801超低噪聲前置信號放大器，數字示波器為TDS2024型四通道數字示波器。

本實用新型具有以下有益效果：

1、本實用新型測得的數據精確度高，測量快速。

2、本實用新型裝置簡單，操作方便。

附圖說明

圖1是本實用新型的結構示意圖。

1波形發生器???2聲發射換能器???3聲接收換能器???4前置信號放大器???5數字示波器。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型做進一步的說明：

這種聲波飛渡時間測量裝置由波形發生器1、聲發射換能器2、聲接收換能器3、前置信號放大器4、數字示波器5構成，波形發生器1分別連接聲發射換能器2和數字示波器5，聲接收換能器3連接前置信號放大器4，前置信號放大器4連接數字示波器5。?

本實用新型中波形發生器1為AFG3022型任意波形發生器，聲發射換能器2為NU40D22TR聲發射換能器，聲接收換能器3為NU40D22TR聲接收換能器，前置信號放大器4為ND801超低噪聲前置信號放大器，數字示波器5為TDS2024型四通道數字示波器。

AFG3022型任意波形發生器1每隔20ms發送10?個正弦波周期寬度的猝發脈沖信號，正弦波頻率為40kHz；NU40D22TR聲發射/接收換能器發射和接收聲波信號；ND801超低噪聲前置信號放大器4對換能器所接收到的信號進行放大處理；TDS2024型四通道數字示波器5對接收到的聲波信號進行采集(采樣周期為0.?4?μs)和消噪。實際測量時，聲發射換能器2與聲接收換能器3之間的距離可由1.0米至2.5米連續變化。

在聲發射換能器和接收換能器之間會形成獨立的聲波傳播路徑，實際測量中可在待測溫度場內布置多個聲波飛渡時間測量裝置，從而測量出聲波在各條路徑上的傳播速度，可得到各條路徑上的平均溫度，再由反演程序即可反演出待測溫度場的溫度分布情況。