[实用新型]一种超声波换能器声束扩散角的测量装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种超声波换能器的测量设备，特别是涉及一种超声波换能器声束扩散角的测量装置。

背景技术

超声波技术已经在国民经济各个领域得到广泛应用，超声波换能器是产生超声波的重要组件，而超声波换能器所发射的声束声场的扩散角是描述超声波换能器性能的重要指标之一。因此，超声波换能器发射探头发射声束声场扩散角的演示及测量设备在超声波学科教学、超声波技术应用、超声波换能器研究与生产，以及超声波理论研究中均为不可或缺的重要设备。但是由于种种原因，目前超声波学科的理论研究教学手段及测量演示设备相比较相对声学及相邻学科而言要薄弱得多，目前市场上的声级计大多是国外进口而来，且价格昂贵，结构复杂，其工作频率也主要局限在声波区域，不能满足超声波的教学演示及测量的需要。

发明内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种简单实用，价格低廉，拆装方便快捷，能适应各种场合的超声波换能器声束扩散角的测量装置。

本实用新型的技术方案是这样实现的：一种超声波换能器声束扩散角的测量装置，其特征是它包括沿横轴XX′方向设置的超声波换能器以及与其相连相配套的扩散角测量显示仪，在超声波换能器的一侧设有信号反射板，信号反射板可绕自身的中心轴旋转，超声波换能器正对信号反射板的中心。

作为优选，所述的信号反射板可绕其中心轴YY′旋转。

作为优选，所述的信号反射板可绕其中心轴ZZ′旋转。

本实用新型有益效果在于：运用了几何声学原理，采用测量可旋转信号反射板的超声波回波信号的方法间接测量超声波换能器发射声束声场扩散角，本装置简单实用、可操作性强，装卸方便，价格低廉，替代了昂贵的进口设备，可广泛应用于超声波学科教学演示、超声波技术应用、超声波换能器研究与生产等领域。

附图说明

图1为本实用新型的原理示意图；

图2为本实用新型实施例1的结构示意图；

图3为本实用新型实施例2的结构示意图。

图中：1，扩散角测量显示仪 2，超声波换能器 3，信号反射板 4，支架5，固定杆

具体实施方式

本实用新型的具体实施方式如下：

实施例1：如图1所示，本发明的超声波换能器声束扩散角的测量装置，包括沿横轴XX′方向设置的超声波换能器2和与超声波换能器相连的扩散角测量显示仪1，超声波换能器2和扩散角测量显示仪1又分别与各自的电源相连接，所述的扩散角测量显示仪1包括显示屏，超声波信号发生器与信号处理电路，信号处理电路包含有采集数据并处理的功能，所述的超声波信号发生器和信号处理电路均与超声波换能器2相连，在正对超声波换能器2一侧设有信号反射板3。信号反射板3材质可采用普通钢材或铝材等金属材料，如图2所示，为了使测量更加准确，超声波换能器2正对信号反射板3的中心，在沿信号反射板3底部的中心处设有一通孔，将通孔插接在支架4上，支架4与信号反射板3的中心轴YY′重合，于是可实现信号反射板3绕支架4旋转，转动角度参数为Φ。

使用时，打开电源，扩散角测量显示仪1中的信号发生器发出信号传递给超声波换能器2，超声波换能器2发出超声波，超声波信号一部分穿过信号反射板3，另一部分反射回超声波换能器2，超声波换能器2再将反射信号传送给信号处理电路，信号处理电路接收到这部分回波信号，并进行处理，并将计算所得的角位移参数θ显示到显示屏上，持续调节超声波换能器2与信号反射板3之间空间相对角位移参数Φ，回波反射与信号处理过程重复上述过程，当超声波换能器2与信号反射板3之间空间相对角位移参数Φ超过一定数值时，超声波换能器2将不能接收到信号反射板3反射的一次回波，此时信号反射板3的位置为临界点，空间相对角位移参数Φ的数值为临界值，于是当信号反射板3转动到临界点时，信号处理电路计算出角位移参数θ后，将计算结果显示在显示屏上，此时的角位移参数θ即为该超声波换能器在当前距离范围中所发射的声束声场扩散角数据，上述测量应用了几何声学的原理，为本领域内技术人员所熟知，不断调整超声波换能器2与信号反射板3之间的距离，重复上述测量步骤，多次运算即可更加准确的得出声场扩散角数据。