孔亚广 徐 涛

(杭州电子科技大学自动化学院，杭州 310018)

在当今超声波声化学应用领域，因为理论研究和实际应用的需要，人们一直在研究超声能量(以下简称声强)的测量方法。在声化学中，声强值和声场分布对研究超声波对反应釜中物体的空化作用具有非常重要的价值。

目前测量声强比较常用的方法是水听器法[1]，采用的传感器是水听器。水听器是一种相对灵敏的传感器，它可将声场中某点处的瞬时声压信号转换成电压信号，再将此信号送到外围电路进行处理并通过CPU计算出声强值。另外一种方法是压差法[2]，其测量原理是：通过U型压差计测出声辐射压强，再结合声速进行换算得到声强值。压差法测量装置由超声波发生器、换能器、三维定位仪和U型微差计组成。目前，声强测量的主要难题是没有合适的传感器能准确测量质点振速[3，4]。

笔者利用压电传感器将超声辐射各个场点的声波所产生的瞬时声压信号经过压电传感器转换成电压信号[5]，再经过二阶高通滤波器滤波后进入声强测量仪，经声强测量仪进行数据处理后得到实时声强值。

1 系统总体设计方案①

1.1 总体架构描述

根据文献[1，2]所述，在误差精度要求不高的情况下用水听器测量时，在平面波的作用下其声压平方与声强值呈正比例关系，笔者基于压电传感器原理，将声压信号等比例转换为电压信号，从而可得I=KU2，其中，K为标定系数，与介质密度、介质中超声传播速度和传感器特性相关；……