球面波聚焦場自易法校準球缺面換能器技術在2002年由壽文德等首先建立🐕🦺。他們正確地定義了一對球面聚焦超聲換能器的自由場發射電流響應和接收電壓靈敏度,把電聲互易定理推廣到球面聚焦聲場👨🏿🦳。在幾何聲學和鏡像原理模式下,導出了自由場球面聚焦場互易參量和相應的電聲參數的表達式。再引入實際校準中存在的衍射修正系數👩🏼🍼、反射器的平均反射系數、聲衰減修正系數後🤦🏻,得到了精確的計算公式,為本方法奠定了理論基礎。壽文德組織了全國11個專業單位14位專家成立工作組,開展測量、驗證和不確定度估計做了大量工作▪️👩🏼🚀,起草了國家標準GB/T32522-2016 《聲學 壓電球面聚焦超聲換能器的電聲特性及其測量》,從此自易法成為我國測量球缺面換能器電聲參數的的標準方法😾。
2015年專家組成功地申請了基於自易法的IEC 技術規範TS62903項目👧🏻。在項目起草過程中,國際超聲理論權威之一德國聯邦技術物理研究院(PTB)的Klaus Beissner 曾兩次對我國草案中的自易法和聲功率測量計算公式提出過否定性質疑,指出了標準草案中的若幹敘述和用詞的錯誤,同時也為專家組提供了4篇最新的相關文章和理論新結論供參考🦈,據此提出Rayleigh積分的有效空間的有限性需要定量界定。此外Klaus Beissner還要求補充全頻率範圍內適用性的實驗依據等嚴格的要求🤦♀️,幫助草案文件的修改。
為此專家組仔細研究了所提供的新論點和論據,修改了原來國標中存在的一些錯誤論述和一種推導路徑🧀,吸收了Klaus Beissner提出的創新理論成果💫,對規範草案進行了補充,從而使自易校準理論和實驗更加正確完善🛞。專家組曾兩次專門做了解釋性的幻燈片和文字,在會議上進行演示,說明了改進後的方法的合理性和可行性,最終在國際同行中獲得了完全贊同。這個技術規範是一個高水平高質量的創新性技術規範,是國際交流與合作的成功典範。
球缺面聚焦換能器的自易法校準🙅🏽,它通過一次測量就可測得球缺形聚焦換能器的發射響應🧔♀️、接收電壓靈敏度、發射功率、輻射電導和電聲效率等一系列參數。測量準確,屬於一級絕對校準方法。它不但填補了電聲換能器互易校準的理論和實驗的空白,而且抗幹擾能力強,信噪比高,設備簡單易行👨🏽🏭,操作簡便,有廣泛而實際的用途👱🏻。對高頻🐛🧜♀️、低占空比、大功率超聲聚焦換能器的電聲參數和聲功率測量有獨特的優點🧖🏼♂️。