测量用水声换能器.pptx

《测量用水声换能器.pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《测量用水声换能器.pptx（37页珍藏版）》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、 (1)(1)分类分类 根据其用途和校准的准确度根据其用途和校准的准确度 根据其使用材料根据其使用材料 第1页/共37页根据其用途和校准的准确度分为两级：A.A.一级标准水听器一级标准水听器 建立水声声压基准，并通过它传递声学量单位。绝对法校准。B.B.二级标准水听器（测量水听器）二级标准水听器（测量水听器）用作实验室中一般测试。比较法校准。第2页/共37页根据其使用材料可分为：a a、压电式：、压电式：b b、动圈式（或电动式）、动圈式（或电动式）c c、磁致伸缩式、磁致伸缩式d d、光纤式、光纤式第3页/共37页(2)(2)参数参数 水听器接收灵敏度水听器接收灵敏度 水听器的指向性水听器的

2、指向性 水听器的电阻抗水听器的电阻抗 动态范围动态范围 第4页/共37页水听器自由场电压灵敏度：水听器自由场电压灵敏度：水听器接收灵敏度水听器在平面自由声场中输出端的开路电压与声场中放入水听器之前存在于水听器声中心位置处自由场声压的比值。第5页/共37页 水听器声压灵敏度：水听器声压灵敏度：水听器输出端的开路电压与作用于水听器接收面上的实际声压的比值。第6页/共37页 指向性响应图指向性响应图 指向性指数指向性指数 指向性因数指向性因数 水听器的指向性第7页/共37页水听器的指向性图水听器的指向性图表示水听器在远场平面波作用下，所产生的开路输出电压随入射方向变化的曲线图。第8页/共37页波束宽

3、度波束宽度指向性响应图参数指向性响应图参数旁瓣级第9页/共37页指向性指数指向性指数 和指向性因数和指向性因数 对于水听器，其指向性因数代表定向接收器输出端的信噪比比无指向对于水听器，其指向性因数代表定向接收器输出端的信噪比比无指向性接收器输出端的信噪比提高的倍数。性接收器输出端的信噪比提高的倍数。第10页/共37页 在某频率下加于换能器电端的瞬时电压与所引起的瞬时电流的复数比。换能器电阻抗的倒数称为换能器的电导纳。水听器的电阻抗第11页/共37页 水听器主轴方向入射的正弦平面行波使水听器产生的开路电压等于水听器实际输出的带宽1Hz的开路噪声电压时，则该声波的声压级就是水听器的等效噪声声压级。

4、水听器的过载声压级与等效噪声声压级之差。水听器的过载声压级 动态范围引起水听器过载的作用声压级。水听器的等效噪声压级第12页/共37页（3）GB/T4128-1995一、二级标准水听器声学性能指标第13页/共37页灵敏度灵敏度指在水听器输出电缆末端测得的声压灵敏度或自由场低频灵敏度。按照国家标准规定用于1Hz100kHz频率范围的压电型标准水听器（以下同）：一级：不低于-205dB-205dB(0dB re 1v/Pa)二级：不低于-210dB-210dB（0dB re1v/Pa）第14页/共37页自由场灵敏度频率响应自由场灵敏度频率响应自由场灵敏度频响相对于声压灵敏度在整个使用频率范围内，至

5、少有三个十倍频程范围：一级一级：其灵敏度的不均匀性小于1.5dB1.5dB，在其他频率范围内灵敏度变化不超过+6dB或-10dB。二级二级：其灵敏度的不均匀性小于2dB2dB，在其他频率范围内灵敏度变化不超过+6dB或-10dB。第15页/共37页灵敏度校准及其准确度灵敏度校准及其准确度低频段应用国标GB4130-84中规定的一级校准方法进行校准，其校准准确度优于0.5dB0.5dB；高频段应用国标GB3223-82中规定的互易法进行校准，其校准准确度应优于0.7dB0.7dB。低频段应用国标GB4130-84中规定的二级校准方法进行校准，其校准准确度优于1.0dB1.0dB；高频段应用国标G

6、B3223-82中规定的比较法进行校准，其校准准确度应优于1.5dB1.5dB。第16页/共37页指向性指向性 一级：水平指向性：在最高使用频率下的-3dB-3dB波波束束宽宽度度应大于30300 0，在选定方向（或主轴）550 0的范围内灵敏度变化应小于0.2dB0.2dB。垂直指向性：在最高使用频率下的-3dB-3dB波束宽度波束宽度应大于15150 0，在选定方向（或主轴）220 0的范围内灵敏度变化应小于0.2dB0.2dB。二级：在使用的频率范围内，其水平指向性图与理想的全指向性图的偏差应小于2dB2dB。第17页/共37页动态范围动态范围一级：在60dB60dB的动态范围内，非线性

7、偏差应小于0.2dB0.2dB。二级：在60dB60dB的动态范围内，非线性偏差应小于0.5dB0.5dB。第18页/共37页稳定性稳定性时间稳定性时间稳定性：每年校准一次，其变化应在校准准确度以内。温度稳定性温度稳定性：在0400C温度范围内，灵敏度变化应小于0.04 dB/0C。在0400C温度范围内，灵敏度变化应小于0.05 dB/0C。静压稳定性静压稳定性：04MPa工作静压范围内，灵敏度变化应小于0.3 dB/MPa。04MPa工作静压范围内，灵敏度变化应小于0.4 dB/MPa第19页/共37页其他技术要求其他技术要求机械性能要求：水听器暴露于水中的所有金属和非金属部件都要采用耐腐

8、蚀材料制作。水听器暴露于水中的所有金属和非金属部件都要采用耐腐蚀材料制作。水听器的参考声中心位置及测量方向要有明显标志。水听器的参考声中心位置及测量方向要有明显标志。水听器相对于它的周围媒质应是声学刚性的。水听器相对于它的周围媒质应是声学刚性的。电学性能要求：对于不带前放的水听器，在电缆端测得的绝缘电阻应大于对于不带前放的水听器，在电缆端测得的绝缘电阻应大于100M100M（测试电（测试电压不小于压不小于100V100V）。）。高阻抗的敏感元件应有电屏蔽。高阻抗的敏感元件应有电屏蔽。连接电缆应不少于连接电缆应不少于10m10m，当敏感元件的电容量小于连接电缆的电容量时一，当敏感元件的电容量小于

9、连接电缆的电容量时一般应连接前置放大器般应连接前置放大器。第20页/共37页（4 4）国内外典型水听器介绍）国内外典型水听器介绍国外：国外：第21页/共37页第22页/共37页第23页/共37页第24页/共37页国内：第25页/共37页第26页/共37页第27页/共37页（5 5）使用与维护：）使用与维护：合理选择水听器合理选择水听器.标准水听器每年应经计量部门检定一次。标准水听器每年应经计量部门检定一次。检查水听器的绝缘电阻时，试验电压不小于检查水听器的绝缘电阻时，试验电压不小于100v100v。注意存放环境，用完后妥善保管。注意存放环境，用完后妥善保管。选用低分布电容电缆。选用低分布电容电

10、缆。第28页/共37页2.2.水声发射换能器水声发射换能器（1）分类）分类 同水听器。同水听器。第29页/共37页（2 2）发射器介绍）发射器介绍第30页/共37页（3）参数：发射换能器发送响应 发射换能器指向性 发射换能器电阻抗 输入电功率、发射声功率和电声效率第31页/共37页 发射换能器发送响应：发射换能器发送响应：发送电压响应 发送电流响应发送功率响应发射换能器在某指定方向上的自由场远场中离其声中心某参考距离处的声压和该参考距离的乘积与加到输入电端的电压的比值。第32页/共37页发射换能器的指向发射换能器的指向性性 发射指向性图是表示它在自由场中辐射声波时，在其远发射指向性图是表示它在

11、自由场中辐射声波时，在其远场中声能空间分布的图象。场中声能空间分布的图象。第33页/共37页发射指向性因数和发射指向性指数发射指向性因数和发射指向性指数 在参考方向上（通常指声轴向）远场中某点的声强（或声压有效值平方）与相同距离上各方向的声强平均值（或声压有效值平方的平均值）之比为发射指向性因数，此比值的分贝数称为发射指向性指数。第34页/共37页输入电功率、发射声功率和电声效率输入电功率、发射声功率和电声效率输入电功率 是其功率源吸收的有用功率。是其功率源吸收的有用功率。发射声功率 是是其其在在单单位位时时间间内内向向介介质质声声场场发发射射出出的的有有效效声声能能量。量。电声效率 是其输出声功率与输入总电功率的比值。是其输出声功率与输入总电功率的比值。换换能能器器的的电电声声效效率率实实际际上上也也等等于于其其机机电电效效率率与与机机声效率的乘积。声效率的乘积。第35页/共37页结束2！第36页/共37页谢谢您的观看！第37页/共37页