[發明專利]一種基于相位差的高精度聲速測量裝置

在審

• 申請號: 201711423089.2
• 申請日: 2017-12-25
• 公開（公告）號: CN107941320A
• 公開（公告）日: 2018-04-20
• 發明（設計）人: 王歸新;鄭啟;方鑫;陳俊翔
• 申請（專利權）人: 三峽大學
• 主分類號: G01H5/00
• 分類號: G01H5/00
• 代理公司: 宜昌市三峽專利事務所42103
• 代理人: 成鋼

1.一種基于相位差的高精度聲速測量裝置，其特征在于：它包括信號發射器(1)，信號發射器(1)的信號輸出端與發射換能器(2)的輸入端連接，相位差測量模塊(3)的輸入端分別與發射換能器(2)、接收換能器(4)的輸出端連接，相位差測量模塊(3)的輸出端與處理器(5)連接，處理器(5)的輸出端與顯示模塊(10)連接，發射換能器(2)與接收換能器(4)均設置在支架(6)上，發射換能器(2)的發射端與接收換能器(4)的接收端相對設置。

2.根據權利要求1所述的一種基于相位差的高精度聲速測量裝置，其特征在于：所述發射換能器(2)與接收換能器(4)可在同一支線上作接近、遠離的運動。

3.根據權利要求1或2所述的一種基于相位差的高精度聲速測量裝置，其特征在于：所述支架(6)包括測量尺(7)，發射換能器(2)或接收換能器(4)與測量尺(7)活動連接。

4.根據權利要求3所述的一種基于相位差的高精度聲速測量裝置，其特征在于：所述測量尺(7)上設有滑動機構(11)，發射換能器(2)或接收換能器(4)與滑動機構連接。

5.根據權利要求4其中之一所述的一種基于相位差的高精度聲速測量裝置，其特征在于：所述滑動機構包括滑槽連接件或滑輪連接件。

6.根據權利要求3所述的一種基于相位差的高精度聲速測量裝置，其特征在于：所述測量尺(7)為游標卡尺。

7.根據權利要求1所述的一種基于相位差的高精度聲速測量裝置，其特征在于：所述接收換能器(4)的輸出端通過放大器(8)與相位差測量模塊(3)連接。

8.根據權利要求1或7所述的一種基于相位差的高精度聲速測量裝置，其特征在于：所述處理器(5)的輸入端分別與相位差測量模塊(3)、溫度采集模塊(9)連接。

9.根據權利要求1或2或4或5或6或7所述的一種基于相位差的高精度聲速測量裝置，其特征在于，進行聲速測量時，采用以下步驟：

1)通過測量獲得發射換能器(2)與接收換能器(4)之間的間距；

2)相位差測量模塊(3)測量發射換能器(2)輸入端、接收換能器(4)輸出端信號的相位差，通過顯示模塊(10)顯示相位差，并記載；

3)調整并增加發射換能器(2)、接收換能器(4)之間的間距，第二次出現步驟2)中的相位差時，測量獲得發射換能器(2)與接收換能器(4)之間的間距；

4)記載步驟3)中測量的間距與步驟1)中測量的間距的差值；

5)通過聲速測量的計算公式，計算得出聲速。

10.根據權利要求9所述的一種基于相位差的高精度聲速測量裝置，其特征在于，所述聲速計算公式為v＝fλ，其中聲速v，單位m/s；頻率f，單位Hz；波長λ，單位m。