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海底沉积物岩芯横向声学测量系统的标定
引用本文:伍智林,邹大鹏,孙晗,刘伟,肖体兵.海底沉积物岩芯横向声学测量系统的标定[J].声学技术,2023,42(4):462-467.
作者姓名:伍智林  邹大鹏  孙晗  刘伟  肖体兵
作者单位:广东工业大学, 机电工程学院, 广东广州 510006;广东工业大学, 机电工程学院, 广东广州 510006;广东工业大学, 省部共建精密电子制造技术与装备国家重点实验室, 广东广州 510006;中国科学院声学研究所, 声场声信息国家重点实验室, 北京 100190;广东工业大学, 机电工程学院, 广东广州 510006;中国科学院声学研究所, 声场声信息国家重点实验室, 北京 100190
基金项目:国家自然科学基金(41976180、41776043);声场声信息国家重点实验室开放基金(SKLA202105)。
摘    要:水平轴向测量技术相对成熟,但较难获取海底沉积物的无扰动分层声学特性,采用横向测量技术可以解决这一问题。文章研究了海底沉积物岩芯横向测量技术,将水作为海底沉积物测量的参考标准,进行测量系统的标定。提出了等效换能器的概念,将样品以外的声传播介质整合成等效换能器的一部分,标定测量等效换能器声延时和声传播初始能量。以水为标准介质,分别采用33、80、100 kHz三种频率的声学换能器,以及75、90、110 mm三种管径的聚氯乙烯(Polyvinyl Chloride,PVC),测量所得的水中的声速与标准计算水中的声速具有一致性,其中以采用80 kHz频率声学换能器和90 mm管径PVC管测量时的声速误差最小,选用此状态进行标定,得出当隔水耦合测量法换能器相对距离为142.02 mm时,标定的等效换能器声延时为45.88±0.08 μs,等效换能器声传播初始能量(以接收换能器的接收电压表示)为0.86±0.03 V。应用标定的等效换能器声延时和声传播初始能量测量海底沉积物。计算得到声速和声衰减系数符合黏土质粉砂的声学特性。

关 键 词:海底沉积物  横向测量  声速  声衰减  等效换能器
收稿时间:2021/12/13 0:00:00
修稿时间:2022/2/26 0:00:00

Calibration of the crosswise acoustic measurement sysem of marine sediment cores
WU Zhilin,ZOU Dapeng,SUN Han,LIU Wei,XIAO Tibing.Calibration of the crosswise acoustic measurement sysem of marine sediment cores[J].Technical Acoustics,2023,42(4):462-467.
Authors:WU Zhilin  ZOU Dapeng  SUN Han  LIU Wei  XIAO Tibing
Affiliation:School of Electromechanical Engineering, Guangdong University of Technology, Guangzhou 510006, Guangdong, China;School of Electromechanical Engineering, Guangdong University of Technology, Guangzhou 510006, Guangdong, China;State Key Laboratory of Precision Electronic Manufacturing Technology and Equipment, Guangdong University of Technology, Guangzhou 510006, Guangdong, China;State Key Laboratory of Acoustics, Institute of Acoustics, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100190, China;School of Electromechanical Engineering, Guangdong University of Technology, Guangzhou 510006, Guangdong, China;State Key Laboratory of Acoustics, Institute of Acoustics, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100190, China
Abstract:
Keywords:marine sediments  crosswise measurement  sound velocity  sound attenuation  equivalent transducer
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