UPM-DT-10PA超声功率计原理

UPM‑DT‑10PA 是美国 Ohmic Instruments 公司生产的辐射力天平法（辐射压力法）超声功率计，核心原理是把超声辐射压力转换成可精确称量的力，再换算成声功率。

一、核心物理原理：辐射压力

• P：超声功率（W）

• F：辐射力（N）

• c：声在水中的传播速度（约 1500 m/s）

二、结构与测量流程

1. ** degassed water 水槽 **

• 作为超声传播介质，模拟人体组织声环境，减少气泡散射与吸收。

2. 圆锥吸收靶（Conical Target）

• 45° 圆锥设计，将入射超声反射后被靶面橡胶层吸收，避免反射波干扰探头。

3. 高精度电子天平

• 量程：0–30 W；分辨率：20 mW；精度：±3%。

• 靶体置于天平称重台上，超声照射产生的辐射力改变天平读数。

4. 探头定位支架

• 固定超声探头，使其浸入水中、垂直对准圆锥靶中心，距离约 1–2 cm，不接触靶面。

三、工作步骤（简化）

1. 水槽注满脱气水，静置消除气泡。

2. 天平开机、自动归零，装上圆锥靶。

3. 探头固定于支架，端面入水、对准靶心。

4. 再次归零，启动超声输出；天平稳定后直接读取功率值（W）或力值（g/mg）。

5. 测量结束，取出探头与靶体，排水关机。

四、关键参数（UPM‑DT‑10PA）

• 频率范围：0.5–10 MHz

• 功率范围：0–30 W（连续 / 脉冲均可）

• 分辨率：20 mW（1 mg 力对应 20 mW）

• 精度：±3%（可溯源至 NIST）

五、应用与标准

• 用于医用超声探头功率校准（诊断、理疗、治疗、美容超声）。

• 符合标准：FDA、AAMI、AIUM、YY/T 1084‑2015、JJG 639‑1998 等。