[發明專利]一種超聲波聲強測量儀的校準方法及其校準系統

在審

• 申請號: 202211117658.1
• 申請日: 2022-09-14
• 公開（公告）號: CN115326192A
• 公開（公告）日: 2022-11-11
• 發明（設計）人: 趙瑩;韋家揮;龔俊慶;鄭浩銳
• 申請（專利權）人: 廣州廣電計量檢測股份有限公司;廣電計量檢測（杭州）有限公司
• 主分類號: G01H17/00
• 分類號: G01H17/00
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 黃志鋮

1.一種超聲波聲強測量儀的檢驗方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟一：取一水槽，去除水槽內的氣體；

步驟二：將超聲換能器裝入水槽內，以超聲換能器的輻射的聲能方向作為測試方向并在該方向設定至少七個不同的測量距離作為校準點；

步驟三：將標準水聽器放入水槽并令其沿著測試方法移動，并采集標準水聽器在校準點上的聲壓數值和頻率計示值f₀，并將聲壓數值轉換聲強計算值I₀(x,y,z)；

步驟四：取出標準水聽器，將待校準的超聲聲強測量儀的探頭置于水槽中并與標準水聽器的原位置重合，采集探頭檢測的聲強示值I_x(x,y,z)和頻率示值f_x；通過聲強示值I_x(x,y,z)和聲強計算值I₀(x,y,z)的差得到待校準的超聲聲強測量儀的聲強示值誤差I_e，通過頻率示值f_x和頻率計示值f₀的差得到待校準的超聲聲強測量儀的頻率示值誤差f_e；

步驟五：調節超聲換能器的輸出功率，在超聲波聲強測量儀測量范圍內均勻選取7～10個聲強幅值，測量在不同超聲聲強條件下，超聲波聲強測量儀聲強測量的線性度L_I；

步驟六：聲強示值誤差I_e、頻率示值誤差f_e和線性度L_I均在校準范圍內，則待校準的超聲聲強測量儀符合使用要求；若聲強示值誤差I_e、頻率示值誤差f_e和線性度L_I任一數值不在校準范圍內，則待校準的超聲聲強測量儀不符合使用要求。

2.根據權利要求1所述的一種超聲波聲強測量儀的校準方法，其特征在于，在步驟一中，對水槽內的液體進行加熱至75-85攝氏度并保持至少一個小時。

3.根據權利要求2所述的一種超聲波聲強測量儀的校準方法，其特征在于，在步驟三和步驟四中，標準水聽器和探頭均使用浸潤劑徹底清洗，并在水槽浸泡預設的閾值。

4.根據權利要求2所述的一種超聲波聲強測量儀的校準方法，其特征在于，標準水聽器沿著測試方法移動過程中還需滿足以下條件：標準水聽器的測量距離均大于或等于超聲換能器的直徑、標準水聽器在校準點處的聲壓大于或等于標準水聽器距離超聲換能器最近位置處的聲壓的三分之一。

5.根據權利要求1所述的一種超聲波聲強測量儀的校準方法，其特征在于，線性度L_I具體計算如下：

式中：a₀為聲強擬合直線的截距，W/m²；a₁為聲強擬合直線的斜率，W/m²；I_x(x,y,z)為超聲波聲強測量儀聲強測量值，W/m²；I₀(x,y,z)為標準水聽器聲強計算值，W/m²；I_r為超聲波聲強測量儀的量程，W/m²。

6.根據權利要求1所述的一種超聲波聲強測量儀的校準方法，其特征在于，在所述步驟二中，校準點均為與超聲換能器的中心線上。

7.根據權利要求1-6任一所述的一種超聲波聲強測量儀的校準方法，其特征在于，在步驟二中，設定八個不同的測量距離作為校準點。

8.一種超聲波聲強測量儀的校準系統，其特征在于，用于實現權利要求1-7任一所述的校準方法，包括水槽(1)、數據采樣模塊、均安裝于所述水槽(1)內的超聲換能器(2)和用于夾持水聽器或探頭的夾持工裝(3)，所述夾持工裝(3)可在水槽(1)內移動；所述數據采樣模塊包括標準水聽器(4)、與所述標準水聽器(4)輸出端電連接的聲學采集設備(5)、與所述聲學采集設備(5)的輸出端電連接與計算終端(10)和與所述標準水聽器(4)輸出端電連接的頻率計(6)。