[发明专利]一种超声换能器模型制作方法和装置

权利要求书

1.一种超声换能器模型制作方法，其特征在于，包括：

根据待超声检测的目标体模型获取所述目标体模型的检测声场；

根据所述检测声场确定超声换能器的检测参数，根据所述检测参数计算待建立超声换能器模型的工作频率，所述检测参数包括：声速、分辨率和半扩散角；

根据所述工作频率和第一预置声压计算公式计算所述待建立超声换能器模型的波源起始声压，通过有限元软件对所述检测声场划分网格，根据预置声场衰减公式计算每一个网格处的声压值；

根据所述半扩散角和所述检测声场计算所述待建立超声换能器模型在建立的超声换能器空间直角坐标系的xoy平面上的投影，通过所述有限元软件对所述投影进行网格划分；

根据第二预置声压计算公式计算所述待建立超声换能器模型在所述投影的每一个网格对应的z坐标值，根据所述z坐标值和所述投影，通过三维软件建立超声换能器模型；

所述第一预置声压计算公式为：

p＝ρcAω

其中，ρ为目标体介质密度，c为声速，A为振幅，ω为角频率；

所述预置声场衰减公式为：

其中，x为声波穿过目标体的厚度，p₀为声场的起始声压；

所述第二预置声压计算公式为：

其中，u_a(x,y,z)为面元的振动速度幅值，a(x,y,z)为面元的初相位，h(x,y,z)为面元到观察点的距离，ρ为介质密度，k为波数，w为角速度。

2.根据权利要求1所述的超声换能器模型制作方法，其特征在于，所述根据待超声检测的目标体模型获取所述目标体模型的检测声场，之前还包括：

根据待超声检测的目标体结构参数通过有限元软件建立目标体模型。

3.根据权利要求1或2所述的超声换能器模型制作方法，其特征在于，所述根据第二预置声压计算公式计算待建立超声换能器模型在所述投影的每一个网格对应的z坐标值，根据所述z坐标值和所述投影，通过三维软件建立超声换能器模型，之后还包括：

根据所述超声换能器模型通过3D打印机制作超声换能器。

4.根据权利要求1或2所述的超声换能器模型制作方法，其特征在于，所述半扩散角为：

其中，λ为波长，D_s为圆形换能器的直径。

5.一种超声换能器，其特征在于，所述超声换能器由权利要求1-4中任意一项所述的超声换能器模型制作方法建立的超声换能器模型制作得到。

6.一种超声换能器模型制作装置，其特征在于，包括：处理器以及存储器；

所述存储器用于存储程序代码，并将所述程序代码传输给所述处理器；

所述处理器用于根据所述程序代码中的指令执行权利要求1-4中任意一项所述的超声换能器模型制作方法。

7.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质用于存储程序代码，所述程序代码用于执行权利要求1-4任意一项所述的超声换能器模型制作方法。