[发明专利]变压条件下换能器配对性能自动测试方法及装置

权利要求书

1.一种变压条件下换能器配对性能自动测试的方法，其特征在于，所述方法包括：

获取测试管道内的换能器对中的每个换能器在不同环境参数下的静态电容C₀和阻抗特性曲线，所述环境参数包括测试管道内的压力和流量；

根据每个换能器的静态电容和阻抗特性曲线确定每个换能器在每个环境参数下的电纳与电导的阻抗导纳圆图，以确定每个换能器与每个环境参数对应的谐振频率和半功率频率；

根据每个换能器的所述谐振频率和所述半功率频率确定每个换能器在每个环境参数下的带宽BW和品质因数Q；

通过电路等效模型和所述阻抗导纳圆图确定每个换能器在每个环境参数下的动态电阻R_m、动态电容C_m及动态电感L_m；

针对每个环境参数，比较换能器对在所述环境参数下的的配对参数，所述配对参数包括带宽BW、品质因数Q、动态电阻R_m、动态电容C_m、动态电感L_m、静态电容C₀、谐振频率；

在全部环境参数下的所述换能器对中的两个换能器的配对参数之间的差值均未超过预设阈值的情况下，确认所述两个换能器的配对参数一致。

2.根据权利要求1所述的变压条件下换能器配对性能测试方法，其特征在于，所述根据每个换能器的静态电容和阻抗特性曲线确定每个换能器的电纳与电导的阻抗导纳圆图包括：

根据所述阻抗特性曲线确定在不同频率下的电纳B与电导G；

针对每个换能器，根据所述换能器的电纳B、电导G以及所述静态电容确定所述换能器的阻抗导纳圆图。

3.根据权利要求2所述的变压条件下换能器配对性能测试方法，其特征在于，所述阻抗导纳圆图的表达式如公式(1)：

其中，G为电导，B为电纳，R_m为动态电阻，ω为角频率，C₀为换能器的静态电容。

4.根据权利要求1所述的变压条件下换能器配对性能测试方法，其特征在于，根据公式(2)计算所述动态电阻R_m，根据公式(3)计算所述动态电感L_m，根据公式(4)计算所述动态电容C_m；

R_m＝1/G_max 公式(2)；

其中，G_max为电导G最大值，f₁、f₂均为半功率点频率，分别为电纳B最大时对应的频率和电纳B最小时对应的频率，ω₂、ω₁分别为f₁对应的角频率和f₂对应的角频率，f_s为串联谐振频率，是电导最大时对应的频率，ω_s为f_s对应的角频率。

5.根据权利要求1所述的变压条件下换能器配对性能测试方法，其特征在于，根据公式(5)计算所述带宽BW，根据公式(6)计算所述品质因数Q；

BW＝Δf＝f₂-f₁ 公式(5)；

其中，f₁、f₂均为半功率点频率，分别为电纳B最大时对应的频率和电纳B最小时对应的频率，ω₂、ω₁分别为f₁对应的角频率和f₂对应的角频率，f_s为串联谐振频率，是电导最大时对应的频率，ω_s为f_s对应的角频率。