[發明專利]聲聚焦傳感器的制作方法和聲聚焦傳感器

有效

• 申請號: 201410166541.1
• 申請日: 2014-04-23
• 公開（公告）號: CN103968935B
• 公開（公告）日: 2017-07-07
• 發明（設計）人: 陸國俊;易滿成;舒乃秋;李智寧;楊鵬;方健;顧春暉;蘇海博;黃強
• 申請（專利權）人: 廣州供電局有限公司;武漢大學
• 主分類號: G01H11/06
• 分類號: G01H11/06;G01R31/12
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司44224
• 代理人: 黃曉慶

1.一種聲聚焦傳感器的制作方法，其特征在于，包括如下步驟：

根據預設的聚焦拋物面的開口半徑及預設的入射聲波的頻率，利用下式計算所述聚焦拋物面的中心角：

$\frac{(3+{\mathrm{cos\α}}_m){(1-{\mathrm{cos\α}}_m)}^2\[3(1-{\cos }^2{\mathrm{\α}}_m)+2(1-{\cos }^3{\mathrm{\α}}_m)\]}{(1+{\mathrm{cos\α}}_m)}=\frac{48c^2{K}_I}{D^2{\mathrm{\π}}^2{f}^2};$

其中，α_m為所述中心角，D為所述開口半徑，f為所述入射聲波的頻率，K₁為預設的聚焦拋物面的放大倍數，0≤K₁≤12；

根據所述開口半徑及所述中心角，利用下式計算所述聚焦拋物面的焦距：

$F=\frac{c}{\mathrm{\π}f}\sqrt{\frac{K_I}{\[4-{(1+{\mathrm{cos\α}}_m)}^2\]*\[\frac{1}{4}(1-{\cos }^2{\mathrm{\α}}_m)+\frac{1}{6}(1-{\cos }^3{\mathrm{\α}}_m)\]}};$

其中，F為所述焦距，c為聲速；

根據所述聚焦拋物面的焦距，制作聲聚焦傳感器，其中，所述聲聚焦傳感器包括反射鏡和傳感器，所述反射鏡具有一聚焦拋物面，所述聚焦拋物面的拋物線方程為y²＝2px，F＝p/2，所述傳感器設置在所述聚焦拋物面的焦點上；

所述聲聚焦傳感器的聲壓增益值為其中，K_p為所述聲壓增益值，

所述聲聚焦傳感器的速度增益值為其中，K_v為所述速度增益值；

所述聲聚焦傳感器的聲強增益值為其中，K_s為所述聲強增益值；

所述傳感器為駐極體傳感器；所述駐極體傳感器包括上電極和下電極，上電極為鍍有金屬層的駐極體振膜，下電極為金屬板，上電極和下電極被氣隙分開，上下電極之間通過連接線接入電源，上下電極之間的連接線還連接負載電阻，上電極還接地。

2.一種聲聚焦傳感器，其特征在于，包括反射鏡和傳感器，所述反射鏡具有一聚焦拋物面，所述傳感器設置在所述聚焦拋物面的焦點上，所述聚焦拋物面的拋物線方程為y²＝2px，F＝p/2；

其中，

F為所述聚焦拋物面的焦距，c為聲速，α_m為所述聚焦拋物面的中心角，K₁為預設的聚焦拋物面的放大倍數，0≤K₁≤12，f為所述預設的入射聲波的頻率；

所述中心角通過下式計算得到：

$\frac{(3+{\mathrm{cos\α}}_m){(1-{\mathrm{cos\α}}_m)}^2\[3(1-{\cos }^2{\mathrm{\α}}_m)+2(1-{\cos }^3{\mathrm{\α}}_m)\]}{(1+{\mathrm{cos\α}}_m)}=\frac{48c^2{K}_I}{D^2{\mathrm{\π}}^2{f}^2};$

其中，D為預設的聚焦拋物面的開口半徑；

所述聲聚焦傳感器的聲壓增益值為其中，K_p為所述聲壓增益值，

所述聲聚焦傳感器的速度增益值為其中，K_v為所述速度增益值；

所述聲聚焦傳感器的聲強增益值為其中，K_s為所述聲強增益值；

所述傳感器為駐極體傳感器；所述駐極體傳感器包括上電極和下電極，上電極為鍍有金屬層的駐極體振膜，下電極為金屬板，上電極和下電極被氣隙分開，上下電極之間通過連接線接入電源，上下電極之間的連接線還連接負載電阻，上電極還接地。