[发明专利]一种结合主动超声与被动声学探测流体空化的装置及方法

摘要

本发明涉及一种结合主动超声与被动声学探测流体空化的装置及方法，至少一对超声换能器放置在空化区域的两侧，或至少一个收发合一的超声换能器放置在具有反射面的空化区域的另一侧，超声信号源产生的高频电信号通过超声驱动器驱动超声换能器按照既定频率发射；使超声波经过空化区域后，把流场信息调制到超声波上被超声换能器接收；水听器放置在以空化区域为球心、半径为8m的区域内接收声信号；超声解调器对已调超声信号进行解调；信号调理采集器对水听器接收的声信号和已调超声信号/解调信号放大、抗混叠滤波及模数转换；信号处理器对经超声解调器和信号调理采集器处理后的信号进行模式分类；利用信息融合算法得到最终状态并判断是否发生空化。

主权项

一种结合主动超声与被动声学探测流体空化的装置，该装置包括：超声信号源、超声驱动器和超声换能器；所述的超声信号源产生的高频电信号通过所述的超声驱动器驱动所述的超声换能器按照既定频率发射超声波；所述的一对或多对超声换能器对应放置在空化区域的两侧，或所述的一个或多个收发合一的超声换能器放置在具有反射面的空化区域的另一侧，使超声波传播路线经过空化区域后，把流场信息调制到超声波上成为已调超声信号，被所述的超声换能器接收；其特征在于，该装置还包括：超声解调器、信号调理采集器、信号处理器和水听器；所述的水听器放置在以空化区域为球心、半径为8m的区域内，用于接收声信号，包括：空化发生时空泡溃灭发出的高频声信号；所述的超声解调器，用于对已调超声信号进行解调，得到具有流场信息的解调信号；所述的信号调理采集器，用于对水听器接收的声信号和已调超声信号/解调信号放大、抗混叠滤波以及模数转换；所述的信号处理器，用于对经超声解调器和信号调理采集器处理后的信号进行模式分类；最后，利用信息融合算法得到最终的状态并判断是否发生空化。