[发明专利]一种利用声悬浮液滴测量液体中声压振幅的方法

摘要

一种利用声悬浮液滴测量液体中声压振幅的方法。该方法首先将连续相液体加入透明矩形槽体，使用微量移液器向连续相液体中滴加微小不互溶液滴，开启超声波换能器并调节功率放大器输出功率，使液滴在连续相液体中恰好悬浮；通过设置在矩形槽侧方位的高速摄像仪拍摄微小液滴的图片1，随后使高速摄像仪沿其焦距方向水平移动，拍摄设有刻度的槽体前面板的图片2，对图片1和2进行图像处理分析，数据化液滴在该电功率下的悬浮位置，增大功率放大器输出功率，依次得到微小液滴在不同电功率下的悬浮位置，最终通过理论公式反算得到不同超声电功率下声压振幅大小。本发明的声压振幅测量方法克服了水听器测量声压振幅存在的诸多问题，且准确性好、适用性强。

主权项

1.一种利用声悬浮液滴测量液体中声压振幅的方法，其特征在于包括以下步骤：该方法首先将连续相液体加入前面板设有刻度的透明矩形槽体，使用微量移液器向连续相液体中滴加微小的与连续相液体不互溶的液滴，开启位于矩形槽体底部的超声波换能器，并通过功率放大器调节超声波换能器的输出功率，使得微小液滴在连续相液体中恰好悬浮；通过设置在矩形槽侧方位的高速摄像仪拍摄微小液滴的图片1，此时微小液滴位于高速摄像仪的焦距处；随后使高速摄像仪沿其焦距方向水平移动，使矩形槽体的刻度位于高速摄像仪的焦距处，拍摄矩形槽体前面板的图片2，对图片1和图片2进行图像处理分析，数据化微小液滴在该电功率下的悬浮位置；逐渐增大功率放大器输出功率，依次得到微小液滴在不同电功率下的悬浮位置，高速摄像仪重复拍摄微小液滴与前面板的图片，进行图像处理，数据化微小液滴在不同电功率下的悬浮位置；最后通过微小液滴的悬浮位置来反算连续相中不同超声电功率下声压振幅的大小，位置越接近压力波节，连续相中的声压振幅越大；所述调节功率放大器输出功率，使得微小液滴在介质中恰好悬浮，对应微小液滴的悬浮位置为压力波节下方λ/8处，λ为连续相中的声波波长；上述数据化微小液滴在该电功率下悬浮位置的方法包括如下操作：(1)首先将高速摄像仪拍摄得到的微小液滴图片1和矩形槽体前面板图片2利用计算机图像处理软件叠加在一起，合成图片3；(2)然后，利用计算机处理图片3，获得微小液滴在图像中竖直位置；(3)最后，以矩形槽体前面板上的刻度线为参考，将微小液滴在图像中的竖直位置换算成微小液滴在矩形槽体前面板刻度中的位置坐标，该位置水平线即为微小液滴悬浮的最低位置，将微小液滴悬浮的最低位置设置为竖直方向的零基准线。