[发明专利]一种综合声波衰减系数的测试方法及测试装置

摘要

本发明公开了一种综合声波衰减系数的测试方法及测试装置，该测试方法先取被测介质、选发射换能器和接收换能器、设定与发射换能器和接收换能器的谐振频率相适应的扫频频率范围及第一频率增量步长和第二频率增量步长、使被测介质的一端与发射换能器良好接触且另一端与接收换能器良好接触；然后在每次测试时，向发射换能器输入连续的扫频信号；由发射换能器不间断的发射超声波，超声波经被测介质后由接收换能器接收；同时采集本次测试时发射换能器的输入电压、接收换能器的输出电压与扫频频率；获得该扫频频率下的综合声波衰减系数；优点是充分利用了换能器的频率特性资源，且在测试时换能器采用了不间断发射、连续侦听的工作方式，节省了测试时间。

主权项

1.一种综合声波衰减系数的测试方法，其特征在于包括以下步骤：①取被测介质；然后根据被测介质的自身性质及被测介质的实际工作环境的频率范围，选择工作频率范围相适宜的发射换能器和接收换能器；并设定与发射换能器和接收换能器的谐振频率相适应的扫频频率范围及第一频率增量步长和第二频率增量步长，其中，第一频率增量步长针对发射换能器和接收换能器的频率特性变化平缓的情况，第二频率增量步长针对发射换能器和接收换能器的频率特性变化陡峭的情况；接着使被测介质的一端与发射换能器良好接触，被测介质的另一端与接收换能器良好接触；②令i表示测试次数，i的初始值为1；③向发射换能器的输入端输入连续的扫频信号，该扫频信号的扫频频率为设定的扫频频率范围的下限值f₀，将该扫频信号的扫频频率定义为当前扫频频率；④在发射换能器接收到扫频信号的同时由发射换能器不间断的发射超声波，此时接收换能器处于连续侦听状态，超声波经被测介质后由接收换能器接收；⑤在接收换能器接收到超声波的同时，采集第i次测试时发射换能器的输入电压、第i次测试时接收换能器的输出电压与当前扫频频率；然后根据第i次测试时发射换能器的输入电压与第i次测试时接收换能器的输出电压，获得当前扫频频率下的综合声波衰减系数，记为Zα_rlm,i，其中，Z表示发射换能器和接收换能器的等效阻抗，α_rlm,i表示第i次测试时被测介质的声波衰减系数，U_o,i表示第i次测试时接收换能器的输出电压，U_f,i表示第i次测试时发射换能器的输入电压；⑥判断当前扫频频率是否小于设定的扫频频率范围的上限值f₀'，如果当前扫频频率小于设定的扫频频率范围的上限值f₀'，则令i＝i+1，然后再次向发射换能器的输入端输入连续的扫频信号，该扫频信号的扫频频率为f₀+Δf_i×(i‑1)，将该扫频信号的扫频频率作为当前扫频频率，再返回步骤④继续执行，其中，i＝i+1中的“＝”为赋值符号，Δf_i表示第i次测试时的频率增量步长，若第i‑1次测试时发射换能器和接收换能器的频率特性变化平缓，则将设定的第一频率增量步长赋值给Δf_i，若第i‑1次测试时发射换能器和接收换能器的频率特性变化陡峭，则将设定的第二频率增量步长赋值给Δf_i；如果当前扫频频率大于或等于设定的扫频频率范围的上限值f₀'，则结束整个测试过程，最终获得多个不同扫频频率下的综合声波衰减系数。