Page 158 - 《应该声学》2022年第2期

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置的测量结果中出现 2.5 倍谐波或 2.25 倍谐波噪声 站提供实验场地，感谢黄勇军、平自红、王世全以及
级大于瞬态空化阈值，则认为水听器测量点附近发 杭州瑞利超声科技有限公司提供的实验设备支持。
生稳态空化或瞬态空化。从结果来看，该方法有效。
但对于稳态空化时气泡脉动与瞬态空化时气泡破
参 考 文 献
灭产生的辐射噪声，以及与水听器测量的关系仍需
进一步研究。
[1] 程建春, 田静. 创新与和谐 ——中国声学进展 [M]. 北京: 科
通过本次实验研究可得以下结论： 学出版社, 2008.
(1) 在不同的环境下，空化噪声级都能较好的 [2] 袁易全. 近代超声原理及应用 [M]. 南京: 南京大学出版社,
1996.
表示液体介质中的空化强度 (2.5 倍谐波噪声级可
[3] Zhu C, Liu J, Liu C, et al. The measurements of ul-
以表示稳态空化强度，2.25 倍谐波噪声级可以表示 trasonic cavitation based on the image processing[J]. Ad-
瞬态空化强度)，不受换能器基频f 0 影响。 vanced Materials Research, 2012, 518–523(5): 132–135.
[4] 王巧霞, 牛勇. 声致发光法测量超声空化场的实验研究 [J]. 陕
(2) 在超声清洗装置 (超声清洗换能器置于大
西师范大学学报 (自然科学版), 2008, 36(6): 43–46.
于其自身尺寸的水槽中) 环境下，由于稳态空化分 Wang Qiaoxia, Niu Yong. Experimental study on ul-
布广泛，运动测量的空间平均值可以说明清洗槽内 trasonic cavitation field measurement by sonolumines-
cence[J]. Journal of Shaanxi Normal University (Natural
整体的稳态空化强度；瞬态空化分布集中，无法使用
Science Edition), 2008, 36 (6): 43–46.
随机的空间平均说明清洗槽内整体的瞬态空化强 [5] Crawford A E. The measurement of cavitation[J]. Ultra-
度，应在瞬态空化集中区域进行测量。 sonics, 1964, 2(3): 120–123.
[6] Zwahlen A, de Wild M, Jung C. Comparison of methods
(3) 在超声清洗装置 (超声清洗换能器置于大
for testing ultrasound in the cleaning bath[C]. Fortschritte
于其自身尺寸的水槽中) 环境下，水听器空化噪声 der Akustik, DAGA, 2014: 716–717.
谱分析法测量空化强度时，水听器选取的测量位置、 [7] Holak W. Noise spectrum of acoustically generated cavita-
tion[J]. The Journal of the Acoustical Society of America,
运动路径对测量的影响效果较大。对水听器测量位 1956, 28(1): 158.
置与运动路径的选择也需要在后续的工作中进一 [8] Frohly J, Labouret S, Bruneel C, et al. Ultrasonic cavita-

步研究。 tion monitoring by acoustic noise power measurement[J].
The Journal of the Acoustical Society of America, 2000,
(4) 在超声清洗槽 (超声振子焊接于清洗槽下) 108(5 Pt 1): 2012–2020.
的声场环境中，稳态空化与瞬态空化都分布均匀，计 [9] Sobotta R, Jung C H. Messung der Kavitation-
算空间平均得到的空化噪声级能较好地表示空化 srauschzahl[C]. Fortschritte der Akustik, DAGA, 2005:
581–582.
强度。 [10] Hertz-Eichenrode A, Jung C, Sobotta R. Measurement of
(5) 空化噪声级的大小、趋势与空化的发展 the ‘color’ of cavitation noise[C]. Fortschritte der Akustik,
过程相对应。精确地得到空化阈值，与了解水槽 DAGA, 2014: 696–697.
[11] Köchel M, Richter A, Sobotta R. Digital signal processing
中空化的发展过程对超声清洗及其他与空化相关 for measuring cavitation noise level[C]. Fortschritte der
的应用具有重要意义，对此将在后续的研究中进 Akustik, DAGA, 2017: 1026–1028.
一步进行。 [12] 2019 Measurement of cavitation noise in ultrasonic baths
and ultrasonic reactors: IEC/TS 63001[S].
致谢 感谢林书玉教授、余宏沛教授对本文实验结 [13] 陈伟中. 声空化物理 [M]. 北京: 科学出版社, 2014.
[14] Lauterforn W, Haussmann G. Digital spectral ananlysis
果的指导与肯定；感谢杨柳青、刘玉财对实验数据
of cavitation noise[C]. 7th International Symposium on
处理给予的帮助；感谢国防科技工业水声一级计量 Nonlinear Acoustics, 1976.