[發明專利]一種檢測超聲空化強度的裝置及方法

有效

• 申請號: 201410370217.1
• 申請日: 2014-07-30
• 公開（公告）號: CN104215581B
• 公開（公告）日: 2017-08-25
• 發明（設計）人: 陶志勇;白立春;高艷東;白立新;鄧京軍;李超;徐德龍;林偉軍;白麗榮
• 申請（專利權）人: 中國科學院聲學研究所;遼寧工程技術大學
• 主分類號: G01N21/17
• 分類號: G01N21/17
• 代理公司: 北京億騰知識產權代理事務所11309
• 代理人: 陳霽

1.一種檢測超聲空化強度的裝置，其特征在于，包括：

光源發生器，用于產生光信號；

分光器，用于將所述光信號分成相同的兩路光信號，其中一路光信號傳送給檢測段光纖，另一路光信號傳送給參考段光纖；

參考段光纖，置于無空化區域內；

檢測段光纖，置于空化區內，由于空泡潰滅產生的沖擊波和微射流對所述檢測段光纖的沖擊，使所述檢測段光纖內的光信號發生變化；

檢測單元，分別與所述參考段光纖和所述檢測段光纖連接，用于通過檢測和比較檢測段光信號和參考段光信號獲得空化區域的超聲空化強度信息；

其中，所述檢測段光纖和所述參考段光纖上分別設置有微孔或凹槽，同時在所述檢測段光纖和所述參考段光纖上設置有護套。

2.根據權利要求1所述的檢測超聲空化強度的裝置，其特征在于，所述檢測單元包括第一光電轉換器、第二光電轉換器和分析單元，所述第一光電轉換器與所述檢測段光纖連接，用于將所述檢測段光信號轉換成電信號；所述第二光電轉換器與所述參考段光纖連接，用于將所述參考段光信號轉換成電信號；所述分析單元與所述第一光電轉換器和所述第二光電轉換器連接，用于通過分析所述檢測段光信號轉換后的電信號振幅和所述參考段光信號轉換后的電信號振幅來確定空化區域的超聲空化強度信息。

3.根據權利要求1所述的檢測超聲空化強度的裝置，其特征在于，所述檢測單元包括耦合器、光電轉換器和分析單元，所述耦合器一端分別與所述參考段光纖和所述檢測段光纖連接，用于將所述檢測段光信號和所述參考段光信號合成一路光信號；所述光電轉換器一端與所述耦合器另一端連接，用以將所述耦合器輸出的光信號轉換成電信號；所述光電轉換器另一端與所述分析單元連接，所述分析單元用于通過分析轉化后的電信號的相位來確定空化區域內的超聲空化強度信息。

4.一種檢測超聲空化強度的裝置，其特征在于，包括：

光源發生器，用于產生光信號；

第一光隔離器，用于所述光信號單向傳輸至空化區檢測段光纖；

檢測模塊，根據所述光信號獲取光柵中心透射波長信息或光柵中心反射波長信息，通過所述光柵中心透射波長信息或光柵中心反射波長信息獲得空化區超聲空化強度信息。

5.根據權利要求4所述的裝置，其特征在于，所述檢測模塊包括耦合器、光柵、第二光隔離器、光電轉換器和分析單元；所述耦合器的輸入端與所述檢測段光纖連接，其輸出端與所述光柵的輸入端連接；所述第二光隔離器的輸入端與所述光柵的輸出端連接，其輸出端與所述光電轉換器的輸入端連接；所述分析單元的輸入端與所述光電轉換器的輸出端連接，所述分析單元通過分析所述光信號的光柵中心透射波長信息獲得空化區超聲空化強度信息。

6.根據權利要求4所述的裝置，其特征在于，所述檢測模塊包括耦合器、光柵、第二光隔離器、光電轉換器和分析單元；所述耦合器的輸入端分別與所述檢測段光纖和所述光柵輸出端連接，其輸出端分別與所述光柵的輸入端和所述第二光隔離器的輸入端連接；所述第二光隔離器的輸出端與所述光電轉換器的輸入端連接；所述分析單元的輸入端與所述光電轉換器的輸出端連接，所述分析單元通過分析所述光信號的光柵中心反射波長信息獲得空化區超聲空化強度信息。

7.根據權利要求4至6中的任一權利要求所述的檢測超聲空化強度的裝置，其特征在于，所述檢測段光纖設置有護套、微孔和凹槽中的一種或多種。

8.一種檢測超聲空化強度的方法，其特征在于，該方法包括：

產生光信號；

將所述光信號分成相同的兩路光信號，其中一路光信號傳送給檢測段光纖，另一路光信號傳送給參考段光纖；所述參考段光纖置于無空化區域內，所述檢測段光纖置于空化區內；其中，所述檢測段光纖和所述參考段光纖上分別設置有微孔或凹槽，同時在所述檢測段光纖和所述參考段光纖上設置有護套；

通過檢測和比較檢測段光信號和參考段光信號獲得空化區域的超聲空化強度信息。

9.根據權利要求8所述的檢測超聲空化強度的方法，其特征在于，所述通過檢測和比較檢測段光信號和參考段光信號獲得空化區域的空化強度信息步驟包括：

將所述檢測段光信號和所述參考段光信號分別轉化為電信號；

通過分析所述檢測段光信號轉換后的電信號振幅和所述參考段光信號轉換后的電信號振幅來確定空化區域的超聲空化強度信息。