本标准规定在0.5~10MHz频率范围内，测量平面活塞型超声换能器在液体中辐射连续波声功率的方法和技术规定。本标准适用的测量范围为1mW~20W。根据实际应用分成毫瓦级和瓦级二段。毫瓦级：1~500mW。瓦级：0.5~20W。 GB 7966-1987 声学 0.5~10MHz频率范围内超声声功率的测量 GB7966-1987 标准下载解压密码：www.bzxz.net
本标准规定在0.5~10MHz频率范围内，测量平面活塞型超声换能器在液体中辐射连续波声功率的方法和技术规定。本标准适用的测量范围为1mW~20W。根据实际应用分成毫瓦级和瓦级二段。毫瓦级：1~500mW。瓦级：0.5~20W。

UDC681.8:829.12.051534.62
中华人民共和国国家标准
GB 7966--87
0.5～10MHz频率范围内
超声声功率的测量
AcousticsUltrasonic power measurement in thefrequency range o.5--10MHz
1987-06 22发布
国家标准居
1988-04-01实施
1引言
中华人民共和国国家标准
0.5~10MHz频率范围内
超声声功率的测量
Acoustics--Ultrasonic power measurement in thefrequency range 0.5-10MHz
UDC 681.8 : 629. 12
05 -534.62
GH 7966 --87
1.1未标阻规定在0.5～10MIH2频率范内，谢量-而活衰型超声换能器在没体4辐射连续激声功率的法和技本规定。
1.2木标涂适用的测望范[同为1W～20W。根抑实际应刑分战塞瓦级和瓦级-段。笔比级：1-50mw。
瓦级：0.5~20W
1.3本标准留的测量装函，根据使用的要求利测量准确度分为，级：一级标准测量装置：作为测望超市声率的基准，用以梭雄标准超卢源（传递用标准器件）或装求测望避确度离的场合，其测望不确定度不大于+5%。级标准测量装置，用以核准商用留市功率法、越活换能器和超声设备，此类装置应便于移款，其测鼠不确定度不大」上10%，
1.4本标准中使用的出学名词术语、母和单查的名称与号的按照GB3947一8声学名术语》，GB 3102.7一86（出学的量利单笠》等国家标准的规定。1.5本标准编制部分参号了回除标准「LC160（1963）《趋声治疗机的试验和校准》。一级标准测量装置
级标准测量装置采用辐射压力法测量超清声功率。2.1测量原圳
在小扳平面超场中，两种媒质交界面上出现的州均单向压力即辐射力，共处等了共面两过而能密度的券值。出此产生的辐射压力可用一个置下照声场中的能实测定。超声换能器所辐射的总而功率比与作用在反射上的力之间的关系为：ef
2cos2f
总市边率，w.
沿题声波辅线间作用了能上的力，N：超山在液体让的传揉逆度，m/5t一面法线与入射束之的灾角，（）。让：：靶处：和置心场中用以建请销象力的特1的池试件。（1）
双中量限影江豪市源，当表a：8小（为没体醛中波内进波数，为声换能器下程：生径），论近假所引大的双案不大：2 的价在山没收不可忽略的没，品：及疾能器指仓之州的到图零（）1.的器或，贝（）减品来“送国家标准局19870622批准
1988 04-01实施
GB 1968-8T
子e，其中e为液体巾平面声波的声压斑减系数，对丁23℃的燕水为。.-- 2. 3× 10 - f2 .
式中，—液体中平面英波的尚压衰减系数，m-\，f----频率，MHz。
2.2毫瓦级测壁装置
毫瓦级测最装置示意图如图1所示。它是由自动电子微量天平、消声水和反射靶悬吊系统所组成。毫瓦级超声功率所产生的力约为零点几至几百微牛顿（相当于几|微克至几十磨克的重力）。为了减少水的表面张力影响和靶的感吊系统扭转引起的被动，毫瓦级装置应采用单根忌吊丝，测量时超声束垂直向上辐射。
血患胰显
GB 1966—87
图掌百级测量装置示意图
1反微用初微盘天，2—担也发牛器，.3反时靶：4—除气苯留水，5—收尖势；6—题占换能器7—水调节机构，8—支架和防流，9一元座，0—隔装置：11-忘吊丝2.3配级团装暨
克级测母装置与宅级测量装置相类似，如2所示。级超声功率所产生的力约为零点儿至几1感牛顿（则！当丁儿十者克至儿克的重力）。·般悬吊系统用三根悬吊丝，测时超声束垂直向下辐射。3
GB7966-87
图2瓦级测装示意阁
—中天半或精缔分新太2—趟品生器，3—～双：4—踪气荔馏水，5—透尚海膜，6-反射龄，？-吸声尖势，—起换能器，9--支架和防气流革：0—成座：1-象发势，12·格地2.表测量仪器及要部件
2.*.1企段射靴
2.4.1.1毫瓦级整的结构为个中空倒圆链休，如图3所示。下锋而预角为90°用以测量超市换能器恶直向上辐射时产生的力。
GB 786687
2.4.1.2试级的结购为-个1空倒圆锥体，如图4所示。上锥面是四圆锥面，质角为125°～135\，润以测融超出换能器距直向下辐射时产生的力。图3毫瓦级企反射靶典型结构示意图GB7966-B7
4配级全这射杷典型翁构示意图
2.4.1,3靶的尺寸为壁厚0.2~0.6mm，直经应大于超声换能器辐射面直径的1.5倍，应保证能截取声策的全部能望。
2.4.1.4靶的材料采用不锈钢或铜（应电锁抛光），应保证靶具有一定的刚性，使其休不受静压的空化而变化。
靶的技术要求应达到锥面母线的平直度小了截等子10um，角度准确度小于10，表面扭糙度为Rao.20μm。质量分布均匀，便靶在水中处于稳定平衡状态，垂直询下无偏斜。满足述条件的靶，其声压反射系数人于0.97，山此引起声功率测母的不确度不大1%。2.4.1.5靶的悬吊丝为直径不大于20μm的尼龙丝或金属丝，由表面张力强起的测嵌不确定度可以忽略。
2.4.2测力仪器
2.4.2.1毫瓦级测置装置应使用感量为0.11g的反馈式电了微量天平，准确度应于0.1pg，出此保证在水测力时其感量优于1u多。则对11扭W的声功率，由此引起的测量不确定度不大于1.5%往：对于45的反射靶与1mW的声功率对应的力为68ug的重力。2.4.2.2瓦级测量装置应使用感盘为0.1mg的电子天平或精密分析天率，准确度应优于0.1mg，则对于0.5W声功率由此引起的溅量不确定度不大丁±0.2%。注：对于8=22.5的反射靶，与0.5W声功率对应的力为58.5mg的重力。2.4.3消市水槽
水槽内璧应铺有吸系数大于.99的吸声材料，以保证所需的自由场条件，使由此引起的测量误差叫以忽略。
2.4.1透尚薄膜
刻渠在超声换能器和反射靶之间放置一透市薄膜，应选用厚度小于20um的螺料海膜，其市压透GB 7966—87
声系数应人丁0.995，并应尽量靠近反射靶放置。为了防止薄膜反射时对测量的影响，薄膜应与超声换能器成略大于°的倾斜角。
2.4.5隔装置
毫瓦级测量装置应采取隔振措施，以保证外界的振动不影响测量的准确度。2.5潮量要求
2.5.1测液体应使用除气蒸馏水。蒸馏水的除气，应将水置于低于4000Pa（30mmHg）的降斥条件下处理3h，并继续在低压状态下时存3h后再使用，或者在大气压下把水煮沸15min进行除气。在测量过程中，尽量避免使空气再次溶于水中，并最少应在12h内进行一次除气，除非采用了特殊的存方法。
2.5.2测量时水温应保持为23±3℃。2.5.3为了防止周困空对流对测量的影响，在测量装置外应加防气流罩。2.5.4测鱼中超声换能器的辐射面应直接与液体耦合，以避免附加耦合层引起的误差。测量前换能器表面，靶和薄膜应清洁处理，并应在除气水中浸泡至少2h，测量时应驱除所有表面上的气泡。
2.5.5測量中超声换能器的安装应使其辐射的超声束的轴线与靶的轴线在一条直线上。2.5.6测最时换能器与靶、薄膜间的距离应可能小，以保证在近场中进行，避免超声束护散对测最的影响，同时也不能离得太近，应保证从靶面反射的声能不直接反射到超市换能器表面。2.6测量不确定度
满足上述要求的装置，在偶然误差不大于1%时，翘户声功率的测量不确定度不大于5%。8二级标准测量装量
3.1毫瓦级测装置
8.1.1装置组成
毫瓦级测孟装置采用辐射压力法测量超声声功率。装置由全反射靶、力平衡检测系统和指示器等组成。使用力恶衡捡测系统作测力装置，如图5所示。图5毫瓦级二级标准测查装置示意图1—检零器，2一企反射靶，3—翅声换能器；4放人器：5一向服机构：6超严发生器了—示器3.1.2全反射靶
GB 7966-87
全反身靶的结购、只尺寸、材料和技术营求第2-4.1款相间，也可使用45”人射角的空全反财车3.1.3测方没备
测力设备在水中的分辨力应优于3号。3.1.4消水槽
消声水增的要求上与第2.4.3款错同。3. 1.5透卢薄膜
透薄膜的要求与第2.4.4款相同。3.1.6测量不确定度
满足上述要求的装置，其超动率的测量不确定雙不大下土0坚，3.2死级測盘装置
3.2.1辐射压力法测量装置
3.2.I,概述
辐射压力法一股使用标舒式深“市崧射让！、悬链浮下声辐特计和变仪声辐射计。3. 2.1,2标杆式浮下而辐射证
标杆式浮于声辐射计由带标杆的销形反射器红成，图6所示。标杆漫没在相密度大于1，与水不相溶视的液体（如两氯化碳）中。测量也辑射加引起游浮子下沉的位移来测定整声产现率，A
图6标杆式浮“声辐射计
1超出缺能涨2—透尚离膜，—泛4·四款仁饿：5一除“水」B吸严父跨，7·~移动支梁GB 796687
3.2.1.3呆链浮了声辐射！
能浮了声辐射计的浮了系统内挂行根悬链并带有标杆的钳形皮射器组成。溅量装置如图7所示。测量由声辐射力引起的浮”下沉的位移来測定超声率。图7想链浮市辐射计
1一翅舌换能器，2透膜，3—浮了4—标尺5缝条，6一吸尖，7一除气举馏永3.2.1.4应变仪而辐时让
应变仪声辐射计由全反射靶，贴有电阻应变片桥路的金属悬臂榮和静态电阻应变仪组成，如图8所尔。源量出南辐射乐引起的悬储樂的应变来测定趣逝功率。GB7966-87
图8应变仪声辐射计的示意图
【-静态也阻成夜：2--核卢发器3—超声换能器：4企反射肥
5 一是件炎， 一是显,所降了一消止水中，8一除气装螺水3.2.1.5全反射！
全反射靶的结构、尺寸、材料和技术要求与第2.4.1款相同。3.2.1.6 测力设备
测力设备的测力分辨力应不大F1mg，准确度应价.于±3%。3.2.1.7消南水槽
消市水糟的要求与第2.4.3款相同。3.2.1.8透声薄膜
透声薄膜的要求与第2.4.4款相同。3.2.1.9测量准确度
满足上述要求的装置，其超声声功率的测最不确定瘦不大十=10%3.2.2声光法测凰装置
3.2.2.1测量原理
小振幅超市忆面行波在透明液体中产生的相位光橱、调制与之正交的单色光来所产生的招级衍射光强是正比于拉曼一纳斯参量√的m阶贝塞尔函数的方。」需（）。，为无市光调制时的直射光独。故测定各级衍射光强的相对变化值后，由贝裹尔函数表可得到应的I值，利式（3）让算相应的图形横截面的平邱被市束的声功率：W
32± (n- 1)2
-透明液体的密度，kg/m\；
一透明液体山的超声传播速度，m/s：公
真空中的光被波长，m,
一透明越体的光拆射率。
法，①面波假没条件爱求与第2.1条注感的要求相同、声吸改的修止与第2.1条的注间。3.2.2.2测录装置
GB 7966—81
测量装置出单色光束准直光路、透明消声水模与衍射光检测系统等部分纽成，如图9所示。9光法量装置
！户！光择或徽光器，2·-裤直光来：3一题尚换能器--2心生器；5一透阴消H水措，6—长焦距透镜，了—决数显改镜，8光电检测器，9-除气蒸蚀水3.2.,2,3半格要求
光学无件的点整要求价移的准确度优于土0.02mm，角度准确度优于±1。准证款器发教角小于o.o1rad。
3. 2.2.4染能器失况
能露其从有二个转动拍出度与“个移自出度的调节能力，以保证声束轴与光束轴垂直相2，烈征落，元求之洲励离应可调，要求位移准确度优于±0.02mm，角度准确度优于±1。3.2.2.5速期脂水博Www.bzxZ.net
要求束穿过的谱些是光学透明！半面，相平行，倾角不大于1。消留水情的要求与第2.4.3款相同。3.2.2.6测量不确定度
满是上述要求的装置，其趋声声功率的测量不确定度不大于+10%。让：对辐射而装动不均约款换能器，只在超山束面的条直径方向造过十细光京测显尚出率，可能分内现较大的和让误养。在这和皆是卜，应绕轴以等/陷较效能器决（应大于或等下4近行测.以次视得的的贫术平终值为该换能器的市功率。!
小提示：此标准内容仅展示完整标准里的部分截取内容，若需要完整标准请到上方自行免费下载完整标准文档。