本實用新型涉及一種聲強測量系統(tǒng),尤其涉及一種多通道的液體聲強測量系統(tǒng)。
背景技術:
眾所周知,聲強測量一般是通過傳感器將聲壓信號轉化成電壓信號,然后將電壓信號的功率進行測量和計算,最終得到測量點的聲強數(shù)值。
目前工業(yè)用的聲強測量設備,主要包括兩個部件,一是聲強測量探棒,該探棒外部由金屬管制作,在金屬管內(nèi)部安裝有傳感器,該傳感器將聲壓信號轉化為電壓信號。二是聲強測量儀表,該顯示儀表將傳感器測得的電壓信號,通過內(nèi)置的采樣電路,運算模塊等,將電壓信號計算成聲強值,最終通過儀表的顯示屏幕讀取。
以上描述的聲強測量設備存在幾個問題
1、儀表都是單個通道的,無法實現(xiàn)多通道的數(shù)據(jù)采樣和傳輸。而工業(yè)應用中,如超聲清洗設備中,往往有多個超聲波聲場需要同時進行測量。這樣就需要多臺設備同時采樣,大大提高了使用成本。
2、目前的聲強測量探棒,均采用了金屬管作為封裝材料,這樣大大的降低了傳感器的靈敏度,對于較弱的聲場就無法進行有效的測量
3、目前工業(yè)用的聲強測量設備,都是手持式的,雖然使用較為便捷,但是無法進行大量的數(shù)據(jù)存儲,也無法進行數(shù)據(jù)的記錄,更無法進行多個聲場的同時采樣和比較。這樣不利于對聲場測量進行分析和記錄。
技術實現(xiàn)要素:
本實用新型所要解決的技術問題是提供一種使用透聲橡膠作為包覆材料,可以制作出高靈敏度的聲強傳感器,從而實現(xiàn)高靈敏度的聲強測量,使用多通道的采樣設備,可以同時傳輸多個傳感器的信號,利用計算機的計算能力,可以實現(xiàn)多個信號的聲強波形的記錄和聲強的計算。
本實用新型是通過以下技術方案來實現(xiàn)的:一種多通道液體聲強測量系統(tǒng),包括浸入有聲場的槽體內(nèi)的傳感器,槽體內(nèi)有發(fā)射換能器,槽體內(nèi)填充液體介質,傳感器浸入于液體介質中以便于在槽體中形成聲場,傳感器輸出端連接采樣卡,采樣卡將模擬的電壓信號轉化為數(shù)字信號并通過數(shù)據(jù)線傳輸?shù)浇K端機上進行計算,并顯示波形和聲強值。
作為優(yōu)選的技術方案,所述采樣卡通過數(shù)據(jù)線連接終端機,各傳感器的外部包覆有一層透聲橡膠,傳感器為聲學傳感器,聲學傳感器為壓電陶瓷傳感器,采用卡為多通道采樣卡或者單通道采樣卡或者由一個以上的多通道并聯(lián)組成的采用卡。
作為優(yōu)選的技術方案,所述終端機為計算機、PLC、平板電腦或者手機。
本實用新型的有益效果是:本實用新型使用透聲橡膠作為包覆材料,可以制作出高靈敏度的聲強傳感器,從而實現(xiàn)高靈敏度的聲強測量,使用多通道的采樣設備,可以同時傳輸多個傳感器的信號,利用計算機的計算能力,可以實現(xiàn)多個信號的聲強波形的記錄和聲強的計算。
附圖說明
為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案,下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例,對于本領域普通技術人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為本實用新型的線路圖;
圖2為本實用新型的結構示意圖。
具體實施方式
本說明書中公開的所有特征,或公開的所有方法或過程中的步驟,除了互相排斥的特征和/或步驟以外,均可以以任何方式組合。
本說明書(包括任何附加權利要求、摘要和附圖)中公開的任一特征,除非特別敘述,均可被其他等效或具有類似目的的替代特征加以替換。即,除非特別敘述,每個特征只是一系列等效或類似特征中的一個例子而已。
如圖1和圖2所示,由于透聲橡膠是一種配比的固化膠,先將液態(tài)的膠倒入一個直徑6mm左右,高度10mm的圓筒中,再放入壓電陶瓷,將壓電陶瓷的正負極電纜線引出,待固化后打開模具去除,即封裝完成。形成聲強測量的傳感器2
將傳感器2固定在金屬圓管1上,將電纜線從圓管1中心通出。這樣圓管1就可以作為固定傳感器用。
將傳感器浸入有聲場的槽體內(nèi),一般槽體內(nèi)有發(fā)射換能器3和液體介質4,從而可以在容器內(nèi)形成聲場。聲場內(nèi)的聲壓信號通過傳感器2的壓電效應,轉化為電壓信號。
電壓信號通過電纜線5,輸入到多通道采樣卡6內(nèi),采樣卡6將模擬的電壓信號轉化為數(shù)字信號,并通過數(shù)據(jù)線7傳輸?shù)接嬎銠C8上。
計算機8將收到的信號進行計算,并顯示波形和聲強值,通過軟件設置可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的通信和存儲。
本實用新型采用了高靈敏度的聲強傳感器,該傳感器不再使用金屬管作為聲強傳感器的封裝材料,而是采用了水聽器的包覆材料——透聲橡膠。該材料的介質特性阻抗與水近似,因此不會在水中產(chǎn)生明顯反射,大量的聲振動會透過透聲橡膠傳遞到內(nèi)部的壓電陶瓷上。同時該橡膠材料具有很好的抗腐蝕性和密封性,完全可以滿足液體測量的要求。
本實施例中,傳感器不限于壓電陶瓷,也可以是其他類的聲學傳感器
本實施例中,采樣卡不限于多通道,也可以是單通道,或者多個多通道并聯(lián)
本實施例中,結構不限于傳感器、采樣卡、計算機,也可以集成為一體,稱為一體機。
本實施例中,波形和聲強的計算和顯示終端,不限于計算機,可以是任何具有計算或顯示能力的終端,如PLC,手機等
本實施例中,設備由超聲波探頭,數(shù)據(jù)采集器,電腦構成,同時還具備聲強絕對值和聲強級兩種測量和顯示方式。
其中,聲強測量和數(shù)據(jù)記錄是按照設定的時間間隔實施,并同時記錄對應的時間點,超聲波探頭被安裝在被測設備上,且傳感器浸入被測液體中。
本實用新型采用了多通道的采樣卡,可以同時將多個傳感器的電壓信號,同時接收多個傳感器的電壓信號,并通過模數(shù)轉換電路和采樣電路,轉換成數(shù)字信號,并通過接口,傳輸?shù)接嬎銠C上。
在計算機上通過一系列讀取和計算,最終顯示出聲強值,并可以進行數(shù)據(jù)保存。
以上所述,僅為本實用新型的具體實施方式,但本實用新型的保護范圍并不局限于此,任何不經(jīng)過創(chuàng)造性勞動想到的變化或替換,都應涵蓋在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。因此,本實用新型的保護范圍應該以權利要求書所限定的保護范圍為準。