[发明专利]一种液体的超声声学参数自动测量装置与方法

说明书

本发明公开了一种液体的超声声学参数自动测量装置与方法，装置包括控制和处理模块、信号分时发生模块、信号采集模块、第一，第二发射换能器、第一，第二接收换能器、样品容器。样品容器装载被测样品，控制和处理模块控制信号分时发生模块向第一发射换能器发送信号，控制和处理模块控制信号采集模块自动采集第一接收换能器所接收到的穿过样品容器的信号，然后控制信号分时发生模块断开第一发射换能器的信号，向第二发射换能器发送信号，信号采集模块再对第二接收换能器的信号进行自动采集，当数据采集完成后，控制和处理模块对采集到的数据进行自动处理。该装置有效的实现了对液体中的超声传播速度和声衰减系数的自动测量。

技术领域

本发明涉及超声声学参数的测试领域，特别涉及一种液体的超声声学参数自动测量装置与方法。

背景技术

物质的超声声学参数在超声相关设备的应用及计算中具有重要的意义，已经存在了多种的测试方法，例如脉冲管法、宽带法、插入和替代法（包括双样品法）等等。其中脉冲管法为标准GB/T5266-2006《声学水声材料纵波声速和衰减系数的测量脉冲管法》推荐的测试是方法。在标准GB/T15261-2008 《超声仿组织材料声学特性的测量方法》中提出双样品法，此方法更适用于固体物质的测试。

针对当待测样品量较少或者具有腐蚀性等其它不方便使用上述方法的情况，本发明在双样品法的基础上提出了一种专门针对液体或者凝胶状物质的超声声学参数自动测量装置，用于实现快速对液体中的超声传播速度和声衰减系数的自动测量。相比双样品法，测量装置可以自动完成所有测试，而无需再更换不同长度的样品进行测试。

发明内容

本发明提出了一种液体的超声声学参数自动测量装置与方法，其特征在于包括控制和处理模块、信号分时发生模块、信号采集模块、第一发送换能模块、第一接收换能模块、第二发送换能模块、第二接收换能模块、样品容器。样品容器用于装载被测样品，控制和处理模块控制信号分时发生模块向第一发射换能器发送信号，控制和处理模块控制信号采集模块自动采集第一接收换能器所接收到的穿过样品容器的信号，然后控制信号分时发生模块断开第一发射换能器的信号，向第二发射换能器发送信号，信号采集模块再对第二接收换能器的信号进行自动采集，当数据采集完成后，控制和处理模块对采集到的数据进行自动处理。该装置有效的实现了对液体中的超声传播速度和声衰减系数的自动测量。

可选的，第一发送换能模块、第一接收换能模块、第二发送换能模块和第二接收换能模块分别固定放置在样品耦合模块的四面，其中第一发送换能模块和第一接收换能模块相对应，第二发送换能模块和第二接收换能模块相对应。控制和处理模块对信号发生模块进行分时控制发射超声信号，避免在样品耦合模块中发生干涉。

可选的，样品容器为单面开口的空腔长方体，且壁厚相等，所述样品容器的长和宽应都大于发射换能模块的近场长度。

可选的，在进行声速的测量时，在样品容器内放入被测样品，控制和处理模块使用样品容器外部的长度d_l和宽度d_s，以及第一接收换能模块和第二接收换能模块分别接收到的超声信号延时t_l和t_s，通过公式计算出声速。