Page 152 - 《应该声学》2022年第2期

320 2022 年 3 月

得到 n/4 倍谐波噪声级情况与文献 [10] 中相同 (函 声级中，2.5倍谐波噪声级幅值最高，因此可选用 2.5
数a与函数b同图1(a)中的函数1与函数4)。 倍谐波噪声级表示稳态空化强度。
IEC/TS 63001 标准中，采用单水听器运动测 由于超声清洗换能器实际测量时，于 2.5 倍谐
量，计算得 2.25 倍谐波的谐波噪声级，并由此可得 波出现时观察到长时间存在脉动气泡，对应稳态
瞬态空化阈值，以其大于瞬态空化阈值的部分作为 空化；于 2.25 倍谐波在函数 a 与函数 b 的焦点处观
瞬态空化强度的衡量标准 [12] 。 察到气泡云，对应瞬态空化，因此，设 2.5 倍谐波噪
Lauterforn 等 [14] 用 n/2 倍谐波的出现作为判 声级L CN-2.5 为稳态空化噪声级，2.25倍谐波噪声级
断液体稳态空化起始的标准，文中测得 n/2 倍谐波 L CN-2.25 为瞬态空化噪声级，以及表示稳态空化强
的变化如图2(a)所示。通过对超声换能器的实际测 度与瞬态空化强度。通常取p ref = 1 µPa。
量(超声换能器基频 f 0 为24 kHz)，得到 n/2 倍谐波 ( 2 )
p 2.5
噪声级变化如图 2(b) 所示。由于 1/2倍谐波噪声级 L CN-2.5 = 10 lg 2 , (2)
p ref
变化曲线在发生稳态空化后有长期下降阶段，不利 ( p 2 )
L CN-2.25 = 10 lg 2.25 . (3)
于对稳态空化的表示，而在其他测量的 n/2 谐波噪 p 2
ref
45
0.25φៈฉ٪ܦጟ
1.25φៈฉ٪ܦጟ
40 40 2.25φៈฉ٪ܦጟ
35

L CN /dB 20 Frequenzbereich L CN /dB 30
25
16, 25 fo
8, 25 fo
4, 25 fo 20
2, 25 fo
1, 25 fo
0 0, 25 fo 15
1. Ord.
4. Ord.
10
10 0 10 0 10 1 10 0 10 1 10 2
I/(WScm -2 ) W e /W
(a) n/4φៈฉ٪ܦጟԠᏦజጳ [10] (b) n/4φៈฉ٪ܦጟࠄ฾జጳ
图 1 n/4 倍谐波噪声级变化曲线
Fig. 1 The n/4 times harmonic noise level variation curve

100 60
0.5φៈฉ٪ܦጟ
1.5φៈฉ٪ܦጟ
80 50 2.5φៈฉ٪ܦጟ
3.5φៈฉ٪ܦጟ
៨ጟ/dB 60 L CN /dB 40
40
f⊳ 30
f⊳
20 f⊳ 20
f⊳
0 10
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 10 0 10 1 10 2
2
ଌஆܦηՂॆʷӑᑟ᧚ (0 dB=10 -4 V ) W e /W
(a) n/2φៈฉ٪ܦጟԠᏦజጳ [14] (b) n/2φៈฉ٪ܦጟࠄ฾జጳ
图 2 n/2 倍谐波变化曲线
Fig. 2 The n/2 times harmonic noise level variation curve