矢量水听器的低频相位校准方法

描述了一种在平面驻波声场中,对矢量水听器进行相位校准的方法,该方法可以在20Hz～2kHz频率范围内,对矢量水听器的矢量通道和声压通道之间的相位差进行校准.     

拖曳线列阵校准系统

线列阵工作频率很低,声段的孔径很大,用现有的设备和常规的自由场方法是很难对其进行校准的。本文研究了一种在刚性管中校准线列阵声性能的新方法,具体做法是在管中沿管轴方向布置一系列发射换能器和监测水听器,根据实测得到的传递函数和所要模拟的平面波频率、幅度和入射角计算得到一组发射换能器驱动信号的幅值和相位,然后以此信号激励每个换能器,就能在管中形成一等同于任意角度入射的自由场平面波,从而可以校准线列阵的灵敏度和指向性。系统校准频率范围为65Hz~1420Hz。     

行波管校准技术

本文介绍静水压在0.1～10MPa,频率在20～4000Hz,温度在4℃～40℃范围内连续可变的水声换能器校准设备——行波管校准装置.校准装置利用有源消声原理在声波导管中产生平面行波.在500～2000Hz范围内可对标准水听器进行互易校准.校准精度优于±0.5dB;在整个频率范围内可对声呐换能器或测量水听器作比较校准,精度优于±0.7dB.     

线列阵的管中自由场校准

线列阵工作频率很低,声段的孔径很大,用现有的设施和常规自由场方法很难对其进行校准。本文提出一种在刚性管中校准线列阵声性能的新方法,说明这一校准方法的基本原理。测得的线阵指向性图和理论计算结果吻合很好,初型实验系统校准频率范围为20～600Hz。     

水听器复数灵敏度的激光法校准

利用激光测振技术直接检测声场作用下的水介质质点振速,通过推算得到声场中该点声压的幅值和相位,从而可精确校准水听器的复数灵敏度.利用该技术,我们在10～100 kHz频段建立了一套水听器复数灵敏度的校准装置.本文简要介绍了装置的校准原理、方法以及各组成部分,并对Φ20球形水听器进行实验测试.结果表明,激光测振技术是一种有效的校准水听器复数灵敏度的方法,校准结果具有很高的精度.     

矢量水听器低频绝对校准装置研究

提出了矢量水听器低频绝对校准装置。首先给出了矢量水听器绝对校准的原理,通过测量声源辐射面的加速度,利用驻波管中平面驻波声场中的声压、质点振速和质点加速度在垂直方向上的分布规律,得出了校准计算公式;之后对校准装置中平面驻波场在垂直方向上的分布规律进行了测量验证,并对测量用加速度计进行了校准;最后对待校矢量水听器的灵敏度和指向性进行了测试。结果表明:在10~315 Hz频带内,矢量水听器低频绝对校准装置在±1 d B误差允许范围内,可用于矢量水听器的绝对校准。     

中俄标准水听器在0.01Hz～1Hz频段的双边比对校准

本文叙述了中国杭州应用声学研究所与俄罗斯全俄物理技术与无线电测量科学研究院的标准水听器在0.01Hz～1Hz频率范围内的双边比对校准.通过俄方水听器在中方实验室的比对校准、中方水听器在俄方实验室的比对校准以及中俄双方专家的讨论三个阶段的工作,比对达到了令人满意的结果.     

中俄在250 Hz～200 kHz频段的水声声压比对校准

2009年9月至2010年6月,利用B&K 8104和TC 4033水听器作为比对校准用标准水听器,杭州应用声学研究所和俄罗斯国立物理技术与无线电工程测量研究院之间开展了250 Hz～200 kHz频段水声声压的比对校准。尽管中俄双方所使用的测量方法、校准技术和测量装置不同,但双方的校准结果非常一致,最大的偏差只有0.36 dB。经中俄双方专家讨论和分析后一致认为,两个部门在该频段内校准水声声压所采用的测量方法和校准技术是正确的,测量装置给出的校准结果是精确、可靠的。     

250Hz～8kHz频率范围水听器自由场校准补充比对

介绍了以杭州应用声学研究所作为主导实验室与俄罗斯国立物理技术和无线电工程测量研究院开展COOMET.AUV.W-S1:250 Hz~8 kHz频率范围水听器自由场校准国际补充比对的结果。比对校准了两只标准水听器TC 4033和GI 55。互易法和比较法及其校准装置被用于评估中俄两国在水听器自由场低频校准方面的当前水平。结果显示,中俄两国得到的两只标准水听器的自由场灵敏度校准结果具有很好的一致性,绝大多数频率点的校准结果与参考值的差值小于0.40 dB,最大偏差为0.59 dB。结果证明,中俄两国的自由场水听器校准低限可扩展至250 Hz。     

压力梯度水听器灵敏度校准

本文导出了在平面波场和球面波场中声压梯度灵敏度与声压灵敏度之间的关系式,叙述了1～5kHz压力梯度水听器在声波导管平面行波场和球面扩散场中的校准方法,并对校准结果作了分析。     

基于溢流环换能器液腔的水听器校准系统

针对溢流环换能器液腔振动表现出的优秀低频特性,提出利用溢流环换能器液腔内部声场进行低频校准的校准方法。首先分析了溢流环换能器液腔特性,并在现有刚性罐体的基础上,构造出了一套无须激振台,以溢流环换能器为低频声源,溢流环换能器液腔为两端开口振动液柱的低频比较法校准系统。通过实验测量确定了液柱高度为15 cm处的圆心位置为最佳的比较法测量点,实验测试该点在100~1400 Hz频段的径向声压变化不超过5%。对Ф20 mm球型水听器进行比较法测量,在100~1000 Hz频段的测量结果与标准校准结果最大偏差为0.8 dB,测量不确定度为1 dB。结果表明,以溢流环液腔为基础构造的低频校准系统是可行的。     

高静水压下标准水听器的自由场灵敏度校准

根据球面波互易原理，建立了基于高压消声水罐的标准水听器自由场灵敏度校准系统。利用该系统，在常压到10MPa不同静水压力下和2-200 kHz频率范围内，分两个频段校准了两只标准水听器的自由场灵敏度，并将其在常压下校得的灵敏度数据与利用“1-200kHz水声声压计量标准装置”校得的数据进行比较，结果非常接近，说明该系统的校准数据是正确的，并具有很高的精度。     

PTB所建激光干涉振动一次绝对校准标准简析

按照ISO/16063-11：1999《激光干涉绝对法振动校准》所述,激光干涉振动一次绝对校准方法主要有条纹计数法、最小点法与正弦逼近法三种,其复现频率范围为1Hz～10kHz.而德国联邦物理技术研究院（PTB）现已建立和保存的低频、中频、高频振动激光干涉一次绝对校准标准的复现频率范围则达0.1Hz～20kHz.此外,PTB还实现了旋转运动物理量值--角加速度的复现;其复现频率范围也达到0.3Hz～1kHz.作为曾在PTB1.22实验室进行过研究工作的访问学者,作者旨在通过对PTB所建激光干涉振动一次绝对校准标准的     

低频水声计量校准方案实现

为解决水声测量设备（水听器、换能器）低频段的量值传递问题,利用振动液柱法建立水声低频校准装置是可行方案。本文在分析一维声传输线分析理论基础上,得出当校准信号频率甚低时,声压灵敏度等同于自由场电压灵敏度,在此基础上建立的频率范围在20Hz～2kHz的低频水声计量校准方案,其核心控制单元为基于国防专利技术研制的振动液柱校准控制仪,本文介绍了低频水声计量校准方案的系统组成,给出了标准振动台及控制仪的设计方案,成功解决了低频水声信号的低频滤波、小信号采集、小失真功率放大等棘手问题,实现了低频水声声压灵敏度参数的自动化计量测试。     

一种能在空气中校准线列阵阵元的腔体设计

介绍一种特殊设计的声学腔体,该腔体由声波腔、隔声系统、声波传播通道和测试腔体组成,利用不同腔体的组合设计,使声波在空气中产生能满足低频线列阵阵元校准所需的声场,实现在现场条件下对线列阵阵元的校准。将理论模型与有限元模型相结合对该腔体进行了分析与仿真,建立了包括隔声罩插入损失的计算、测试腔体声场分布的有限元计算和线列阵列中声传播等多个模型。并根据信噪比指标,综合考虑隔声罩插入损失,测试腔体声场分布和线列阵列中声传播三部分的要求,设计了在20~1 000 Hz频率范围内能满足接收灵敏度为-203 d B线列阵阵元校准需求的腔体,并给出了相关的设计参数。     

开阔水域下换能器指向性实船校准方法研究

随着换能器谐振频率的降低,其尺寸一般会增大,现有的测量方法对其指向性的测量越来越困难,而且换能器在实船安装前后性能会发生变化.文章提出了一种基于三维立体水听器阵列的开阔水域下换能器指向性实船校准方法.利用超短基线定位和坐标转换确定待校准换能器与水听器阵列的位置与方向,并通过水听器阵的接收声压数据绘制换能器的指向性图.在...     

线列阵在密闭管中的自由场校准

由于拖曳线列阵很长，工作频率很低，用常规的自由场方法是很难对其进行校准的。本文提出了一种在密闭管中测量线阵的自由场复数灵敏度和指向性图的方法。已经开发了一个初型校准系统，系统的频率范围从２０Ｈｚ到６００Ｈｚ，管中所得的测量结果与理论曲线符合很好。因此，线列阵管中校准方法是一种在低频情况下校准线列阵的十分有效的方法。     

水声材料构件声学特性参数行波管校准装置

发展了一种基于行波管测量技术的水声材料构件声学特性校准装置,行波管内径为Φ208mm,最高静水压为6MPa,在实验室模拟海洋水温、水压环境下对诸如声障板、消声瓦、隔声瓦等水声材料构件样品的反射系数、透射系数和吸声系数实施100~4000Hz频率范围内的校准/测试。行波管两端分别配置一对耐压低频发射器,采用主动消声技术,先在管中建立起行波声场,管壁上的8只水听器采集样品两边的反射和透射声场,由双水听器传递函数法得到严格定义的样品声压反射系数和声压透射系数。通过对标准样品的实际测量结果和理论计算值进行比较验证了校准装置的校准/测试性能。     

水听器复数灵敏度相位测时校准法

本文提出并论述了水听器复数灵敏度相位测时校准法.常规的水听器复数灵敏度校准,要求准确测定工作换能器之间的距离,但在具体实施中很难保证测量的准确度.水听器复数灵敏度相位测时校准法,就是利用时间测量取代距离测量进行灵敏度相位校准,文中阐述了水听器复数灵敏度相位测时校准法的测量原理、方法和实施步骤.     

矢量水听器校准装置的不确定度评定

本文介绍了矢量水听器校准装置的工作原理,系统组成及校准矢量水听器灵敏度和指向性的工作流程,并对该装置的不确定度进行分析评定。