一种测量超声波声压和声强的光学方法和装置及其应用

摘要

本发明公开一种测量超声波声压和声强的光学方法和装置及其应用。该光学方法的步骤为：以一束平行光垂直于超声波的传播方向照明超声波，通过透镜，得到光栅的衍射频谱；接收零级频谱衍射光，经反相、放大及采样处理电路得到对应的电压值，与预先得到的标定对比，得到待测超声波的声压大小，再计算得到声强。本发明提供的装置包含电源、信号补偿电路、信号采集电路、信号反相及放大电路、计算机和沿着光束前进方向依次排列的光源、出射光阑、出射窗、入射窗、凸透镜、滤波光阑、光电探测器；光源分别与电源和信号补偿电路连接；光电探测器、信号反相及放大电路、信号补偿电路、信号采集电路和计算机依次连接。本发明具有较强的测量方向性，实用性。

主权项

一种测量超声波声压和声强的光学方法，其特征在于包括如下步骤：(1)标定的过程：①以一束平行光垂直于超声波的传播方向照明该超声波，形成动态超声光栅；通过透镜得到该动态超声光栅的衍射频谱；②利用光电探测器接收衍射频谱中的零级频谱衍射光，经反相、放大及采样处理电路得到对应的电压值；③用标准超声波声压探测器测量超声波的声压，通过测量不同的超声波发射强度，记录输出电压与声波声压的关系，实现标定；(2)对待测超声波声压的测量：重复步骤(1)①和②，得到待测超声波的电压值，通过与步骤(1)得到的标定对比，得到待测超声波的声压大小；(3)声强的测量：通过式I，计算得到声强；P＝CV²式中V为声压，P为声强，C为比例常数。