[发明专利]一种利用压电阵列测量声功率的方法、装置及设备

说明书

本发明提供一种利用压电阵列测量声功率的方法，包括：获取压电阵列响应超声波声场后在压电阵列的阵列电极上输出的电信号；根据声功率计算模型以及所述电信号确定所述声场的声功率；其中，所述声功率计算模型是基于超声波与压电阵列建立的。本发明设计了一种利用压电阵列测量声功率的方法，可以实现高频、大量程及高精度的声功率测量。本发明可以很好地改善现有技术中普遍存在量程偏小、较大功率下声冲流影响测量精度、价格昂贵等问题。

技术领域

本发明涉及声功率测量技术领域，特别是涉及一种利用压电阵列测量声功率的方法、装置及设备。

背景技术

现有技术中利用压电效应来测量超声波声功率的方法很多，其原理是通过将声信号转换成电信号的压电阵列来接收声源信号，然后将其转换为电信号供计算模型处理来得到声源的声功率。其中，用于接收声源信号的压电阵列可以有水听器；此外，与压电阵列配合来实现声功率计算的产品称为声功率计。但是目前的水听器普遍存在量程偏小、较大功率下声冲流影响测量精度、价格昂贵等问题。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种利用压电阵列测量声功率的方法、装置及设备，用于改善现有水听器普遍存在量程偏小、较大功率下声冲流影响测量精度、价格昂贵等问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种利用压电阵列测量声功率的方法，包括：

获取压电阵列响应超声波声场后在压电阵列的阵列电极上输出的电信号；

根据声功率计算模型以及所述电信号确定所述声场的声功率；其中，所述声功率计算模型是基于超声波与压电阵列建立的。

可选地，在根据声功率计算模型以及所述电信号确定所述声场的声功率后，还包括以下步骤：

根据一声功率修正模型对通过声功率计算模型所确定的所述声场的声功率进行修正。

可选地，根据一声功率修正模型对所确定声功率进行修正的方法包括：

利用通过声功率计算模型所确定的所述声场的声功率对阵列电极占空比作除运算；其中，阵列电极的占空比等于阵列电极中单个电极的面积除以阵列电极中相邻电极的间距的平方。

可选地，所述阵列电极中每个阵元的尺寸小于1/4超声波波长。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种利用压电阵列测量声功率的装置，包括：

压电信号转换模块，用于获取压电阵列响应超声波声场后在压电阵列的阵列电极上输出的电信号；

声功率计算模块，用于根据声功率计算模型以及所述电信号确定所述声场的声功率；其中，所述声功率计算模型是基于超声波与压电阵列建立的。

可选地，还包括功率修正模块，用于根据一声功率修正模型对通过声功率计算模型所确定的所述声场的声功率进行修正。

可选地，所述功率修正模块利用通过声功率计算模型所确定的所述声场的声功率对阵列电极占空比作除运算；其中，阵列电极的占空比等于阵列电极中单个电极的面积除以阵列电极中相邻电极的间距的平方。

可选地，所述阵列电极中每个阵元的尺寸小于1/4超声波波长。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种声功率测量设备，包括处理器，所述处理器和存储器耦合，所述存储器存储有程序指令，当所述存储器存储的程序指令被所述处理器执行时实现所述的方法。

如上所述，本发明提供的一种利用压电阵列测量声功率的方法、装置及设备，具有以下有益效果：