[实用新型]一种声波飞渡时间测量装置

说明书

技术领域：

本实用新型涉及的是对各种场所温度场利用声学测量方法进行测量的装置，具体涉及的是一种声波飞渡时间测量装置。

背景技术：

 随着人类社会的飞速发展和进步，相对于单点（乃至多点）温度测量而言，对温度场的研究和定量测量意义重大。例如体育馆、俱乐部乃至家庭住房等场所中的温度场分布，都需要及时准确的了解和掌握，然而，温度场的测量是一个十分复杂的问题。

现有技术中测量系统和测量方法的局限性：

时差法。通过比较发射与接收脉冲(串)之间的起始时刻来测量出声波在声发射/接收换能器之间的飞渡时间。该方法使用最早、最广泛，在声纳测量中经常使用，具有测量简单，数据处理方便快捷，容易实现及时、快速和自动测量等优点。但是，由于发射和接收换能器的响应延迟及余振荡效应、介质衰减以及发射和接收换能器附加声程的影响，导致该方法测量精度较低，难以满足声学温度场测量技术对声波飞渡时间测量精度的要求。

发明内容：

本实用新型的目的是提供一种声波飞渡时间测量装置，这种声波飞渡时间测量装置用于解决现有声波飞渡时间测量精度低的问题。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：这种声波飞渡时间测量装置由波形发生器、声发射换能器、声接收换能器、前置信号放大器、数字示波器构成，波形发生器分别连接声发射换能器和数字示波器，声接收换能器连接前置信号放大器，前置信号放大器连接数字示波器。

上述方案中波形发生器为AFG3022型任意波形发生器，声发射换能器为NU40D22TR声发射换能器，声接收换能器均为NU40D22TR声接收换能器，前置信号放大器为ND801超低噪声前置信号放大器，数字示波器为TDS2024型四通道数字示波器。

本实用新型具有以下有益效果：

1、本实用新型测得的数据精确度高，测量快速。

2、本实用新型装置简单，操作方便。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

1波形发生器   2声发射换能器   3声接收换能器   4前置信号放大器   5数字示波器。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的说明：

这种声波飞渡时间测量装置由波形发生器1、声发射换能器2、声接收换能器3、前置信号放大器4、数字示波器5构成，波形发生器1分别连接声发射换能器2和数字示波器5，声接收换能器3连接前置信号放大器4，前置信号放大器4连接数字示波器5。 

本实用新型中波形发生器1为AFG3022型任意波形发生器，声发射换能器2为NU40D22TR声发射换能器，声接收换能器3为NU40D22TR声接收换能器，前置信号放大器4为ND801超低噪声前置信号放大器，数字示波器5为TDS2024型四通道数字示波器。

AFG3022型任意波形发生器1每隔20ms发送10 个正弦波周期宽度的猝发脉冲信号，正弦波频率为40kHz；NU40D22TR声发射/接收换能器发射和接收声波信号；ND801超低噪声前置信号放大器4对换能器所接收到的信号进行放大处理；TDS2024型四通道数字示波器5对接收到的声波信号进行采集(采样周期为0. 4 μs)和消噪。实际测量时，声发射换能器2与声接收换能器3之间的距离可由1.0米至2.5米连续变化。

在声发射换能器和接收换能器之间会形成独立的声波传播路径，实际测量中可在待测温度场内布置多个声波飞渡时间测量装置，从而测量出声波在各条路径上的传播速度，可得到各条路径上的平均温度，再由反演程序即可反演出待测温度场的温度分布情况。