[发明专利]声场测量系统及其控制方法

权利要求书

1.一种声场测量系统，其特征在于，包括：

液体耦合剂槽，所述液体耦合剂槽内注有液体耦合剂；

超声换能器，所述超声换能器为满足天线理论的平面型相控阵换能器，所述超声换能器设置在所述液体耦合剂槽内；

准直器，所述准直器设在所述超声换能器发射超声的方向上，所述准直器的底部被构造成与所述超声换能器相适配且上部设置有夹持部；

信号采集模块，所述信号采集模块用于拾取声场信号，所述信号采集模块与所述夹持部相匹配；

运动模块，所述运动模块用于控制所述信号采集模块在空间内移动；

控制模块，所述控制模块包括用于实时拾取所述信号采集模块的信号并进行处理和反馈的数据处理反馈软件；

所述声场测量系统的控制方法具体包括以下步骤：

步骤S10：确定信号采集模块顶部位于超声换能器坐标系的精确的绝对位置，具体过程为：

通过控制运动模块运动以控制信号采集模块移动，使信号采集模块顶部对准准直器上的开孔，信号采集模块顶部与所述开孔重合以确定信号采集模块顶部位于超声换能器坐标系的精确的绝对位置；

步骤S20：将声场测量系统坐标系中信号采集模块顶部坐标设置为超声换能器坐标系中信号采集模块顶部的绝对位置所对应的坐标；

步骤S30：依据超声换能器的尺寸，设置初选被测超声电子聚焦点调控范围；

步骤S40：在初选被测超声电子聚焦点调控范围内设置离散式填充的焦点；

步骤S50：超声换能器基于超声换能器坐标系发射超声聚焦到设置的焦点，信号采集模块基于超声换能器坐标系将信号采集模块顶部先移动到该焦点所在位置，然后在该焦点附近寻找接收电压的最大峰峰值，记录该最大峰峰值及其对应坐标；

步骤S60：运动模块控制信号采集模块运动，重复所述步骤S50遍历所有的焦点，在该过程中，将准直器与超声换能器分离开；

步骤S70：数据处理反馈软件对所述步骤S50和所述步骤S60记录的测量数据进行处理以获得所述超声换能器的聚焦性能，具体为：

基于所述测量数据，数据处理反馈软件通过运算，给出超声换能器在初选被测超声电子聚焦点调控范围内各个设置焦点上的聚焦偏差分布和电压峰峰值分布，数据处理反馈软件预置有聚焦偏差阈值和电压峰峰值阈值，数据处理反馈软件根据所述聚焦偏差阈值和所述电压峰峰值阈值，将聚焦偏差和电压峰峰值在阈值范围内的区域勾勒出来，以获得基于预置阈值的聚焦范围。

2.根据权利要求1所述的声场测量系统，其特征在于，所述信号采集模块为水听器。

3.根据权利要求2所述的声场测量系统，其特征在于，所述夹持部为形成在所述准直器顶部的开孔。

4.根据权利要求2所述的声场测量系统，其特征在于，所述声场测量系统还包括信号处理模块，所述信号处理模块包括：

前置放大器，所述前置放大器与所述水听器相连，用于放大由所述水听器转换而来的电信号；

耦合器，所述耦合器与所述前置放大器相适配，用于为所述前置放大器供电并进行信号耦合；

示波器，所述示波器用于拾取耦合器上的水听器信号并实时显示。

5.根据权利要求1所述的声场测量系统，其特征在于，所述运动模块包括X轴、Y轴以及Z轴，所述Z轴上设有支架，所述信号采集模块适于通过所述支架与所述运动模块相连。

6.根据权利要求1所述的声场测量系统，其特征在于，所述声场测量系统还包括：机架，所述机架的顶部形成有操作台，所述液体耦合剂槽设在所述操作台上。

7.根据权利要求1所述的声场测量系统，其特征在于，所述液体耦合剂为水，所述声场测量系统还包括：

水处理模块，所述水处理模块用于确保所述液体耦合剂槽中水的含氧量不高于4ppm。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的声场测量系统，其特征在于，所述声场测量系统还包括：

吸声材料件，所述吸声材料件设于所述液体耦合剂槽的内表面以吸收声波。