超声波声强功率测量仪
超声波声强测量的原理
超声波声强测量的原理
超声波声强测量的原理是利用超声波的传播和接收过程中的声强变化来进行测量。
具体原理如下：
1. 产生超声波：通过压电材料或磁致伸缩材料产生高频振动，从而产生超声波。
常用的超声波频率为1MHz至10MHz。
2. 超声波传播：超声波通过介质传播，在传播过程中会与介质中的杂质、缺陷或界面发生反射、散射和吸收。
3. 接收超声波：在声源发出的超声波传播到被测物体后，部分超声波会被目标物体吸收或反射回来。
接收器接收到反射或散射回来的超声波信号。
4. 检测信号：接收到的超声波信号通过放大、滤波等处理，然后转化为电信号进行处理。
5. 声强分析：通过对接收到的超声波信号进行声波分析，包括声波的幅度、波形、频率等信息。
6. 声强测量：根据声波信号的幅度，即声强的大小，来判断被测物体的特性，如材料的质量、缺陷的大小、位置等。
总结起来，超声波声强测量的原理是利用超声波的传播和接收过程中的声强变化来判断被测物体的特性。
超声波测深仪的原理及应用
主要性能指标：
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1测深范围： 0.5~640m 分辨率： 0.1m 精度： ±0.5% 工作频率：33KHz，40KHz，50KHz，200KHz 或（仅Bathy-500DF）33/210KHz，50/210KHz 声脉冲功率： 最大600W 图形记录： 热敏打印 数据接口： RS-232或RS-422，兼容 Hypack™和Hydro™系统 电源： 11~30VDC，115/230VAC，20W 尺寸、重量： 高×宽×深=48×44.5×23cm3， 16㎏（包括一只200 KHz换能器）
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4、1、扩散衰减
扩散衰减指声波传播中因波阵面的面积扩大 导致的声强减弱的现象。由于测深仪的声源辐射 为球面波，故其声强是随传播距离的平方而减少 的。一般情况下传播距离每增加一倍，则声强损 失6dB。 测深仪接收到的声波其传播距离实际上是水 深的两倍，衰减很大，通常接收机都设有时间增 益控制（Time Varied Gain简称TVG）电路来补 偿信号的扩散衰减。
将电能转换为声能向水中辐射， 或将接收的水声信号转换成电能 信号进行检测的器件。
22、换能器阵 Transducer Array
将一定数量的换能器按某 种方式排列组成的基阵。
23、水听器 Hydrophone
又称水声接收机 （Underwater Sound Receiver）， 即用来接收水声信号的换能器。
2、声功率 Sound Power
单位时间内通过某一面积的声能
3、声反射 Acoustic Reflection
声波入射到两种媒质 之间的分界面上引起褶回 的过程
4、声折射 Acoustic Refraction
因媒质中声速的空间 变化而引起的声波传播方 向改变的过程。
聚焦超声声功率和声场测试实验报告
聚焦超声声功率和声场测试实验报告聚焦超声声功率和声场测试实验报告【实验⽬的】1、掌握辐射⼒天平法测量声功率的原理及其计算⽅法。
2、掌握⽔听器法测量聚焦超声声场的原理及⽅法。
3、掌握辐射⼒天平法测量声功率、⽔听器法测量声场。
【实验设备及仪器】声学实验⽔槽、透声薄膜、新鲜离体⽜肝组织、⽣物组织脱⽓装置、刻度尺、解剖⼑、超声声功率计、HIFU 治疗头、HIFU 功率源、HIFU ⽔处理装置等。
治疗头参数：直径:150mm ，频率: 0.84MHz ，焦距:110mm 。
【实验原理】声功率的测量采⽤的是辐射⼒天平法。
辐射⼒天平法是建⽴在⾃由场中的声波⾏波作⽤于障碍物（靶）上的郎之万辐射⼒与声源声功率成正⽐例关系的原理基础之上的。
测定靶上所受的辐射⼒，通过⽤⽐例常数计算出声功率。
此⽅法适⽤范围已达到25MHz ，在低频范围内，量程可以达到500W 以上。
郎之万辐射压⼒：声场中随流点⼀起运动的物体，表⾯上受到的时间平均压⼒与⽆限远处的静压⼒之差。
它等于声场中流点处平均动能密度和平均位能密度之和。
即流点的能量密度的时间平均值。
它与媒质的⾮线性⽆关，是由横向尺度不受限制的平⾯波产⽣的。
当使⽤全吸收靶时,P Fc = (c 为媒质声速)；球⾯聚焦声束(半孔径⾓m α)，垂直⼊射全吸收靶时，2/(1cos )m P Fc α=+；聚焦器中间开有圆孔时：()2/cos cos m mi P Fc αα=+其中 m α为球⾯聚焦声束的半孔径⾓，mi α为聚焦器中间的圆孔的半孔径⾓。
本实验采⽤的换能器为中间开有圆孔的球⾯聚焦换能器。
声场特性测量采⽤⽔听器法。
采⽤已校准的性能适当的测量⽔听器，置于⽔中声场内测量场点的声压波形及其分布。
声场中⽔听器接收⾯所在位置的声压P H (x 、y 、z 、t)可由⽔听器的输出电压U H (x 、y 、z 、t)得到：P H (x 、y 、z 、t)= U H (x 、y 、z 、t)/M LM L 为⽔听器⾃由场电缆末端有载电压灵敏度。
声功率计UPM-DT-1使用说明书
型号：UPM-DT-1产品概述操作原理：测量超声功率的最可靠及重复性最好的方法为辐射力方法（radiant force method）。
将被测探头放置到一个位于水介质中的45°的空气支持的锥形靶上，锥形靶连接到一个可以达到0.1毫克分辨率的精密天平上。
当声能量作用到锥体时，作用到天平上测压元件的合力直接与总的辐射能量成比例关系。
测试罐衬有声音吸收橡胶已防止功率反射。
天平可以直接将毫克量值转换为瓦特读数。
分辨率为：UPM-DT-1型号0.002瓦，UPM-DT-1型号0.01瓦。
校验UPM-DT系列产品，可以通过在锥形靶臂上放置一个校准砝码来完成（一个1克的砝码等于14.65瓦特）仪器在NIST备有一个可溯源的质量及超声标准，因此仪器可以定期进行再校准及换发新证。
校准超声探头的重要性：测量超声功率水平非常重要，它可以确定实际的患者辐照(Patient exposure)并将潜在危险最小化。
所有的诊断及治疗多普勒吉超声仪器都应该定期进行测试。
典型的安全值可以由声场中最大强度值的点的瞬时强度（称为空间峰值瞬时平均SPTA）进行定义。
FDA及AIUM 提供了医疗应用的最大SPTA值准则。
典型的SPTA值为，回声探测为10mW/cm2，多普勒仪器为100mW/cm2，治疗应用为3W/cm2。
探头的瓦特密度（Watts/cm2）通过测量总的功率输出，除以探头有效截面积进行确定。
手册中包含有一个用来对超声性能进行存档和报告的样式表格。
技术参数UPM DT-10功率范围0- 30 Watts0- 30 Watts分辨率± 2 mW±10 mW最小可测量功率1 mW10 mW显示灵敏度0.001/0.01/0.1 Watt0.01/0.1/1 Watt精度± 3% + 一位± 3% + One Digit清零方法自动自动测量值平均100100稳定化2.5秒综合2.5秒综合最大称重能力210克600克最大探头尺寸3英寸直径3英寸直径探头操作频率1-10MHz1-10MHz测试介质脱气水脱气水电脑接口RS-232，300-9600 Baud RS-232，300-9600 Baud缺省波特率24002400电源12Vac，1 Amp12Vac，1 AmpEMI 等级符合CE及FCC符合CE及FCC电气安全符合UL及CSA符合UL及CSA尺寸11”H x 15” L x 10”W 11”H x 15” L x 10”W重量22 磅净重22 磅净重携带箱黑色阳极化铝合金黑色阳极化铝合金。
声强测量的原理方法及应用
声强测量的原理方法及应用
声强测量是一种用于测量声音强度的方法，它可以帮助我们了解声音在空间中的传播情况，以及声音对人类和环境的影响。
本文将介绍声强测量的原理、方法和应用。
声强测量的原理是基于声音的物理特性。
声音是由物体振动产生的机械波，它在空气中传播时会引起空气分子的振动，从而形成声波。
声波的强度取决于声源的振动强度和距离，以及介质的特性。
声强测量就是通过测量声波的强度来确定声源的振动强度和距离，以及介质的特性。
声强测量的方法有多种，其中比较常用的是声强计。
声强计是一种专门用于测量声音强度的仪器，它可以测量声音的强度、频率和时间等参数。
声强计的工作原理是利用声压传感器和微处理器来测量声波的压力和频率，然后计算出声音的强度。
声强计可以用于测量各种声源的声音强度，如机器噪声、交通噪声、音乐声等。
声强测量在工程、环境和医学等领域有着广泛的应用。
在工程领域，声强测量可以用于评估机器和设备的噪声水平，以及设计隔音和降噪措施。
在环境领域，声强测量可以用于评估城市和工业区的噪声污染水平，以及制定噪声控制政策。
在医学领域，声强测量可以用于诊断听力损失和评估听力助听器的效果。
声强测量是一种重要的声学测量方法，它可以帮助我们了解声音在
空间中的传播情况，以及声音对人类和环境的影响。
随着科技的不断发展，声强测量的精度和应用范围也在不断扩大，为我们提供了更多的信息和保障。
超声波身高测量仪
摘要随着科学技术的快速发展，超声波将在传感器中的应用越来越广泛。
由于超声波指向性强，能量消耗缓慢，在介质中传播的距离较远，因而超声波经常用于距离的测量，如测距仪和物位测量仪等都可以通过超声波来实现。
利用超声波检测往往比较迅速、方便、计算简单、易于做到实时控制，并且在测量精度方面能达到工业实用的要求，因此在移动机器人的研制上也得到了广泛的应用。
过去，许多技术因为无法探测到物体组织内部而受到阻碍，影响了测量结果的准确性和可靠性，超声波传感技术的出现改变了这种状况。
在未来的应用中，超声波将与信息技术、新材料技术结合起来，将出现更多的智能化、高灵敏度的超声波传感器。
本设计有效地解决了传统身高测量中手工操作和机械操作速度慢、噪音大的弊端，是一种集高科技、智能化、自动化于一体的体质测量仪器，备受市场青睐。
实验证明，这套系统软硬件设计合理、结构精巧、操作方便、实用性强、实时性好，经过系统扩展和升级，可广泛应用于医院、学校、机场等公共场所的体质测量。
关键词:EDA 超声波测量仪AbstractWith the rapid development of science and technology, ultrasonic sensor application in more and more widely.As the ultrasonic point to strong, energy consumption is slow, the spread in the medium distance, and therefore often used in ultrasonic distance measurements, such arange finders and Level Meter and more can be achieved by ultrasound.Ultrasonic testing is often used more rapid, convenient, simple to compute, easy to do real-time control and measurement precision can be achieved in the industrial and practical requirements, so the mobile Robot have also been widely used.In the past, many technology because they can not detect objects within the organization have been hampered, affecting the accuracy and reliability of measurement, ultrasonic sensing technology has changed the situation.Applications in the future, ultrasound will be information technology, new material technology combined, there will be more intelligent, high-sensitivity ultrasonic sensors. This design effectively address the traditional manual measurement of height and mechanical operation speed, noisy by the market. drawbacks, is a set of high-tech, intelligent, automated measuring instruments in one body, much favored.Experiments have proved that the system software and hardware design is reasonable, structural compact, easy to operate, practical, real time, the system expansion and upgrading, and is widely used in hospitals, schools, the airport, public health measure.Keywords ：Ultrasonic measurement high-sensitivity目录摘要 (Ⅰ)ABSTRACT (Ⅱ)目录 (Ⅲ)引言 (1)1 超声波 (2)1.1超声波的介绍 (2)1.2超声波发生器 (6)1.3压电式超声波发生器 (6)2传感器 (6)3超声波传感器 (8)4 EDA的设计 (10)4.1 EDA设计思路 (10)4.2超声波测量仪原理 (10)4.3 EP2C5Q208C8芯片的介绍 (12)4.4传感器和其外围以及放大电路的设计 (15)4.5 VHDL顶层文件 (15)4.6传感器产生信号 (17)4.7A/D转换 (18)4.8 计时模块 (18)4.9 3/8译码器部分 (18)4.10显示模块 (21)结束语 (30)参考文献 (31)致谢 (32)引言本次设计电路采用超声波在空气中运行原理设计的一种光机电一体化的身高测量仪，该测量仪是由EP2C5Q208C8作为中央控制系统，超声波发射电路由发射驱动电路和设于该驱动电路输出端的超声波换能器构成，超声波接收电路由超声波接收换能器、限位电路和超声波接收集成块电路构成，能测量的最大距离为10m，测试分辨力为1cm，距离显示用三位数的发光二极管，最大显示距离为99cm。
超声波检测仪桩基
超声波检测仪桩基桩基是建筑工程中常用的一种基础形式，主要用于增加建筑物的稳定性和承载能力。
在桩基的施工过程中，为了确保桩基质量的可靠性和安全性，对桩身的质量进行检测是非常重要的。
超声波检测仪作为一种非常有效的检测工具，广泛应用于桩基质量的检测。
它利用超声波的传播特性，通过对超声波在物质中的传播速度和衰减情况进行分析，来评估桩体的质量。
超声波检测仪通常由发射器、传感器、接收器和数据分析系统组成。
在进行桩基检测时，首先需要将超声波发射到桩身中，然后通过传感器接收返回的超声波信号。
接收到的信号会经过放大和处理，并通过数据分析系统进行进一步的分析和评估。
超声波在桩体中的传播速度和衰减情况与桩体的密度、质地和质量密切相关。
通过对超声波信号的分析，可以确定桩体中的质量缺陷、裂缝、空洞等问题，并评估桩体的整体质量情况。
在桩基质量检测中，超声波检测仪可以提供准确、快速、非破坏性的检测结果，帮助工程师和施工人员及时发现和解决问题，确保桩基的质量和安全。
在使用超声波检测仪进行桩基检测时，需要注意以下几个方面：1. 检测位置的选择：在进行检测之前，需要根据建筑设计图纸和实际情况选择合适的检测位置。
通常情况下，选择距离桩基顶部和底部一定距离的位置进行检测，以获取更全面和准确的检测结果。
2. 检测参数的设置：在进行检测之前，需要根据桩基的具体情况设置合适的检测参数。
包括超声波的发射频率、传感器的位置和角度，以及数据分析系统的相关参数设置等。
3. 检测数据的解读：进行桩基检测后，需要对检测结果进行综合分析和解读。
根据超声波信号的特征和变化，判断桩体的质量情况，并给出相应的处理意见和建议。
超声波检测仪桩基技术在桩基施工和质量控制中具有广泛的应用前景。
它不仅可以提高桩基施工的效率和准确性，还可以降低工程风险，减少不必要的资源浪费。
然而，超声波检测仪桩基技术也存在一些挑战和限制。
例如，超声波在不同材料和结构中的传播速度和衰减特性可能存在差异，这需要针对具体材料和结构进行相应的校准和调整。
医用超声诊断仪检定中的问题和探讨
对这一 问题 的解决 ， 笔者 认为 目前最 可行 的办法 是
采用 Ｇ ９０ ． ２ｏ ／ ００ — —３ ：０１的附录 Ｆ Ｂ ７６９— ０ ８皿Ｃ６６ １ ２ ７ ２０ Ｆ
能是决定 超声 仪 器性 能 的重 要 因素之 一 。按 Ｊ ６ ９— Ｊ ３ Ｇ １９ ， 探头类型分为线 阵、 ９ ８将 凸阵、 控阵 、 相 机械扇 扫共 四 种类型 。 目前 常见的医用超声探头如图 １ 。
束 ；． ２ 除探头 中央小部 分声 束外 ， 其余 部 分声 束不 能 垂
直于靶面 ， 而造成输 出声强测量 的不 准确 。 从
二维声像 图 、 彩色血流图和多普勒等数据形态 。 目前 现行 规程 ＪＧ ３ Ｊ６ ９一￣９ （ ９ ８ 医用超声 诊断仪 超生 源检定规 程》 适用于二维 成像 图既 Ｂ型超声诊 断仪 的检
中的 ｌｍ孔径有界输 出功率 的测量 ， 图 ３所示 。 ｅ 如
圈圈
凼 １
① 凸 阵探 头 扫 探头
② 线 阵探 头
③ 相 控 阵探 头 ④ 容 积 探 头 ⑤ 机 械扇
靶 由
超 声 声柬 辐射 区域 ： ～
．
１ 关于输 出声 强的检定
ｃｍ
靶 面接 收 到声 束 ： ——－－ 一 －・
依据 ＪＧ ３ Ｊ ６９—１９ ９ ８要 求 输 出 声 强 不 大 于 １ｍ ０ Ｗ／ 声 强的定义是 ： 声波传播 的能流密 度 ， 即在单位时 间 内通过垂 直于传播方 向上单位面积 的声音能量 。 目前广
ｚ
，
图３
在探 头和靶 面之 间安放一 中 间开 有宽 度为 １ｍ， ｅ 长
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超声波声强测量仪
一、详细介绍
超声波在液体声扬中产生空化效应的超声波强度（声功率）仪、超声波声强测量仪是超声波系统一个最主要的指标。
它对清洗机的清洗效果，超声波处理机的工作效率有直接的影响。
超声波功率（声强）测量仪可随时随地，快速简便地测量声场强度，并直观地给出声功率数值。
根据使用场合不同，超声波功率测试仪可做便携式和在线监测式。
二、技术参数
名称先欧超声波声功率（声强）测量仪
型号X0-2008 / XO-2008D (带D型为高温型）
可测声强范围0~150Wcm2
可测频率范围10KHz~1MHz
探头长度30cm, 40cm, 50cm, 60cm, 100cm
使用温度0~90℃（普通型）/ 0~300℃（高温型带D）
使用介质液体酸碱值PH4~PH10（可选择耐强酸碱型）
响应时间小于0.1秒
使用电源220V，1A
毫伏表外型尺寸
260㎜×132㎜×186㎜
（长×宽×高）
三、基本配置
超声波声功率（声强）测量仪包括毫伏表一台，探头一根，无选配件。
四、技术参数
可测声强范围：0～150W/cm2
可测频率范围：10kHz～1MHz
探头长度：60cm
使用温度：0～90℃（普通型）
0～300℃（高温型）
使用说明书：
液体声场中的超声波强度(声功率)是超声波系统一个最主要的指标。
它对清洗机的清洗效果，超声波处理机的工作效率有直接的影响。
超声波功率(声强)测试仪可随时随地，快速简便地测量声场强度，并直观地给出声功率数值。
根据使用场合地不同，超声波功率测试仪可做成便携式和在线监测式。
工作原理：
测量仪运用的是压电陶瓷的正压电特性，即压电效应。
当我们对压电陶瓷施加一个作用力时，它就能将该作用力转换成电信号。
在同样条件下，作用力越强，电压越高。
若该作用力的大小以一定的周期变化，则压电陶瓷就输出一个同频率的交流电压信号。
由于空化作用和其他干扰，实际的电压波形是一个主波和许多次波的叠加。
要了解声场的实际作用波形，建议用频谱分析仪或示波器观察。
连接:
探测仪的输出端请接通用的交流微伏表或交流毫伏表INPUT端，仪表量程一般可设定在300mv或3v。
OUTPUT端输出超声波的实际波型状态。
如有必要，可外接示波器或频谱分析仪观察。
探棒头部是超声波的敏感区域。
测量：
手握探棒手柄，将探棒头部插入到待测区域，同时看探测仪的输出，此电压值V即代表了该测量区域的超声波强度。
若电压表的量程不合适，请随时调整。
超声波声强测量仪实物图片。