[发明专利]一种测量超声换能器振动模态的系统及方法

权利要求书

1.一种测量超声换能器振动模态的系统，其特征在于，包括：超声换能器(5)，以及在所述超声换能器(5)辐射面对面平行布置的一个透明反射面(11)；所述超声换能器(5)与所述透明反射面(11)中间的薄层空间内充满液体；通过向所述薄层空间内注入气核，进而形成铺满整个薄层空间的过饱和空化云；通过摄影装置拍摄所述过饱和空化云的分布情况，从而识别所述超声换能器(5)辐射面的振动模态。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述超声换能器(5)辐射面与所述透明反射面(11)之间的距离设置在1mm～1cm。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括橡胶球(1)和气核罐(2)；所述橡胶球(1)与所述气核罐(2)的连接处设置有第一止回阀(7)和第二止回阀(8)，所述气核罐(2)装有含有气核的液体(3)；通过所述橡胶球(1)与第一止回阀(7)和第二止回阀(8)向所述薄层空间内注入气核。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述气核为超声造影剂、自来水、或含有微泡的液体。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述摄影装置(10)为手机、相机或高速摄影机。

6.一种测量超声换能器振动模态的方法，应用于如权利要求1所述的系统中；其特征在于，包括以下步骤：

固定待测超声换能器辐射面与透明反射面之间的距离，并开启所述超声换能器，使所述超声换能器和所述透明反射面中间的液体发生空化形成空化云；

当所述待测超声换能器辐射面与透明反射面之间的薄层空间没有全部被空化云覆盖时，注入气核，并拍摄所述空化云的变化过程；

分析空化云分布的规律，获得所述超声换能器振幅的空间分布规律。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，当所述超声换能器和所述透明反射面中间的液体没有发生空化，则增大所述超声换能器的功率，直至所述超声换能器和透明反射面之间的液体发生空化形成空化云。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，当所述待测超声换能器辐射面与透明反射面之间的薄层空间全部被空化云覆盖时，减小所述超声换能器的功率，直至所述待测超声换能器辐射面与透明反射面之间的薄层空间没有全部被空化云覆盖。

9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，当空化云分布的无规律时，逐渐增加超声换能器辐射面和所述透明反射面之间的距离，并增大超声换能器的功率，直到所述超声换能器和所述透明反射面之间的液体发生空化形成空化云。

10.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述超声换能器的辐射声压大于空化初生阈值，小于注入气核前空化云充满薄层空间的声压阈值。