杭州迈煌科技有限公司
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一、系统描述：
水听器作为探测水下声信号的传感器,广泛用于水文测量,海底探测,水下生物种群监测,海洋石油勘探,船舶导航,水下作业,海jun声纳系统科研,生产和国防X域。对其灵敏度的测试是其研制和使用中的重要环节,尤其是低频灵敏度测试，本公司的水听器灵敏度测试系统解决了目前水听器低频灵敏度存在检测速度慢,准确率低的技术问题,提高水听器灵敏度检测速度的技术效果.
水听器灵敏度测试方法：
在一个充满液体的刚性水腔内，位于开口水腔底部的声源F在电压U的激励下，在水腔中产生均匀的声压；同时位于水腔中适当位置的待测换能器X和标准水听器P，在相同声压作用下各自产生开路电压Ux和Uo。通过电压测量装置分别测量这两个开路电压Ux和Uo，则待测换能器的声压灵敏度X可以由下式求出：Mx=20Lg（Ux/Uo）+Mo
式中：Mo——标准水听器的灵敏度X，单位为dB（基准值1V/Pa）。
密闭腔的工作频率范围是10 Hz~800 Hz，使用电动换能器来实现测量声场的产生，测量使用单频正弦波。
二、系统构成：
由测试腔体、标准水听器、信号调理器、数字采集板、控制计算机和自动测试软件组成，信号调理器通过USB接口与控制计算机相连。其原理结构图如下：
2.1、测试腔
选用不锈钢材料，外径为440mm，壁厚20mm，高度400mm左右，由储水腔、测量腔体、上盖板和底座组成，测量腔体上端开口，用于标准水听器和被测换能器的安装，测量腔体用于盛放测量介质，可以是水，也可以是轻蜡油等其他液体，腔体内的环境与检波器实际工作环境相类似。底座装有发射换能器，用于产生校准所需的声场，另外还有排水孔，可以排放腔体内的测量介质；上盖板和测试腔体、测试腔体和底座用法兰盘和端面密封圈连接密封，便于安装和维护。
2.2、发射换能器
测量腔的工作频率范围是10Hz~800Hz，使用电动换能器来实现测量声场的产生。电动换能器的结构示意图如图4所示，体积比较小，可以方便地安装在校准腔底部。本装置电动换能器的工作深度只有不到0.5m水深，静水压力不大，因此，我们将电动换能器内腔中适当地加一点正压力来补偿静水压。为减小振动耦合，电动换能器和底板、底板和管壁之间都需要进行隔振处理。
2.3、标准水听器
2.4、测试软件
压电水听器灵敏度测试系统软件的菜单分为控制子程序、仪表控制子程序、测试参数设置子程序等程序模块，各部分均采用模块化结构，以便于软件的维护。同时软件将配置错误检测程序，以便操作人员迅速查找系统故障、及时解决问题。系统主程序流程框图如下：
三、系统指标
适用对象： 检波器，水听器
测量参数： 接收灵敏度、相位
频率范围： 10Hz ~ 800Hz
ZUI小可检测灵敏度： -220 dB
测量不确定度： 1.5 dB(k=2)
四、检测标准
GB/T 3223-1994 声学 水声换能器自由场校准方法
GB/T 4128-1995 声学 标准水听器
GB/T 4130-2017 声学 水听器低频校准方法
GB/T 15611-1995 声学 高频水听器校准
GB/T 16165-1996 水听器相位一致性测量方法
GB/T 17251-1998 声学 水听器加速度灵敏度校准方法
五、注意事项
测量前应提早用清洁水充满测试水腔，并在安装水听器前将腔内气泡排除干净。用无腐蚀作用的洗涤剂清洗标准水听器和待测换能器的工作面，并在水中至少浸泡半小时，然后将其固定于测量水腔内。使用同时比较法时，待测换能器和标准水听器的声中心应尽可能位于同一水平面中。在安装过程中应避免带入气泡，执行程控测量程序，进行自动测量。
六、系统清单
序号 名称
1 测量腔
2 低频声源
3 标准水听器
4 信号调理器
5 采集板
6 计算机
7 测试软件
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