为了适应******结构的特点，***超声换能器的设计正向复合声场方面发展，复杂超声场的测量与建模是业界公认的难题。传统的超声场测量信号采集效率低，不能进行信号的自动采集分析，更不能满足复杂超声场的参数评估与准确建模，制约了复杂***超声换能器的设计与应用。为了适应复杂超声换能器设计和应用的要求，迫切需要研究一种适合复杂超声场信号的自动检测与分析系统，以解决复杂超声场的计算建模及实际测量中存在的诸多困难。
　　解决方案
　　以凌华科技PCI-9846高速数字化仪为中心，组合前置放大器与水听器，用LabVIEW开发***声场信号采集系统，通过***的数据采集模块，将三维声场的声压数据实时显示和保存。设计、制作步进电机驱动的四轴精密工业机器人系统，开发自动控制与自动测量系统，实现超声场任意部位的立体***，实现机器人测量点自动***控制和数据采集之间的协调。开发声场测量数据的回放及多功能综合分析系统，可视化显示结果。

　　1. 应用背景
　　***超声诊断和***设备已经成为***卫生事业中不可或缺的组成，尤其是对患者的健康生活起着重要的作用。在超声诊断和***中都离不开超声换能器这一重要的器件。因此对其声场特性和频率等性能的准确测定，需要引起超声设备研究人员和换能器生产单位的足够重视。现在国内对声换能器性能的***测试还没有普及，尤其是与国外产品相比，有的制造者不能对其生产的换能器提供可靠的性能数据，价格，性能，稳定程度的差距不小，成为国内超声换能器设备研制和生产工艺的瓶颈[1]。
　　面对复杂的***临床要求，超声设备对换能器的选型和设计的要求也越来越高，而在使用过程中，由于压电材料自身的特性和其它原因，如温度变化大，保存不规范和操作失误等，有可能使换能器性能受损。如果在这种不知情的情况下继续使用，容易造成***事故和漏检等，其***和诊断效果的可靠性都很难保证，带来的后果和损失也不堪设想，因此急需设计合理检测超声换能器声场特性的系统和方案。超声的物理特性研究是超声生物效应研究的基础，随着超声技术应用更广泛，目前国内外开展了许多对超声辐射的生物效应的研究课题，特别是如换能器频率，输出功率，辐射时间等是如何与***相互作用的，这方面取得了很多的研究成果，超声辐射场的特性也倍受人们的重视。虽然超声工程中各种新技术不断发展，但是可视化成像技术和计算机应用仍然是***超声工程中的薄弱缓解，因此需要在硬件设备和软件开发的基础上自主创新，加快超声场的测量和建模仿真的研究。
　　生物***超声工程中对超生辐射声场特性的研究，主要包括两个方面：一方面开发基于计算机辅助计算的仿真软件上，另一方面研究进行超声实际测量的多功能系统。目前生物***超声的自动检测系统还不多见，超声的自动检测主要是应用于工业探伤检测，如浙江大学开发的无损检测工艺制定***系统(CAPPNDT) [2]，冶金部压力容器检测站研制的无损检测的专用软件NDTS[3]等，将机电一体化的自动控制技术应用于超声信号的采集，量化处理的研制。虽然目前针对***超声技术应用的超声测量和仿真系统的理论研究还鲜见报道，但也有一些公司研发相关的超声***设备，如fluke的Sonora超声声场检测系统等。

　　2.面临的问题
　　虽然目前对超声换能器声场性能的测量进行了许多研究工作，但是测量过程中普遍使用示波器人工方法，效率低，机械化程度差，人为误差大，严重影响了检测结果的***性和可信性。随着超声设备在***诊断和***中的应用越来越广泛，对超声换能器的功能要求更多元化和***化。
　　为了适应******结构的特点，***超声换能器的设计正向复合声场方面发展，复杂超声场的测量与建模是业界公认的难题。特别对于组合阵列换能器和复频率换能器的设计和测试评估中，通过***的超声场自动检测技术可以节省检测时间和经费；另外，由于***应用中传播超声的介质是生理材料，具有特殊性如非均质和各向异性的需要，对超声波诊断和***中换能器使用的方案和参数设计提出了更高的要求，因此，必须对超声换能器发射声场的物理作用作深入的研究。传统的超声场测量信号采集效率低，不能进行信号的自动采