小水箱中矢量水听器指向特性的测量

发布时间：2020-11-11 02:16

　　 目前国内外有着多种矢量水听器指向性测量方法。一般而言,矢量水听器指向特性的测量方法都是采用高频段在消声水池测量,低频段用传统的驻波管水听器测量系统测量矢量水听器的指向性。而由于矢量水听器的种类增多,部分低频矢量水听器的尺寸太大,驻波管无法对其进行测量,所以需要研究新的矢量水听器指向性测量方法。论文通过对小水箱中的声场分布进行分析,得出小水箱中的声场存在大量的简正波,查阅相关资料可知,在稳定的时不变声场中,可以进行矢量水听器的指向特性的测量。因此,论文对现有高频和低频矢量水听器在小水箱中进行了指向特性的测量研究工作,并分别在驻波管中对低频矢量水听器和消声水池中对高频矢量水听器进行了指向特性的测量。大量的测试数据表明,在小水箱中可以完成对矢量水听器指向性图的测量,测量结果与常规测量方法得到的指向性图基本一致。因此,在小水箱中对矢量水听器进行指向特性测量可以解决在驻波管和消声水池中测量矢量水听器指向特性存在的频率限制问题,并且测试系统易于搭建,成本低。
【学位单位】：哈尔滨工程大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TB565.1
【部分图文】：

(a) 实物图 (b) 指向性结果图 1.1 多模球型矢量传感器内部压电陶瓷及指向性海军研究室（Naval Research laboratory）研制了一种标准声径为 0.064m，工作频带为 10~8000Hz，工作深度可以达到水范围内具有良好的声学稳定性。2006 年，美国 Acoustech 公传感器[7]，选取的是径向极化的压电陶瓷作为敏感元件，并压电陶瓷的各个电极的输出信号进行适当的后处理可以得到实物和测得的指向性结果如下图 1.2 所示。与球形相比，在振频率要高于相同尺寸下的柱形多模矢量传感器。

(a) 实物图 (b) 指向性结果图 1.1 多模球型矢量传感器内部压电陶瓷及指向性1981，美国海军研究室（Naval Research laboratory）研制了一种标准声压梯度矢量传感器[6]，其外径为 0.064m，工作频带为 10~8000Hz，工作深度可以达到水下 7000m，在 3~30 摄氏度范围内具有良好的声学稳定性。2006 年，美国 Acoustech 公司研制了一种柱形多模矢量传感器[7]，选取的是径向极化的压电陶瓷作为敏感元件，并将其内电极分割成八份。对压电陶瓷的各个电极的输出信号进行适当的后处理可以得到 1 阶和 2 阶心性指向性，其实物和测得的指向性结果如下图 1.2 所示。与球形相比，在无指向性模式下工作时的共振频率要高于相同尺寸下的柱形多模矢量传感器。

(a) 实物图 (b) 有限元模型图 1.3 多模柱形矢量传感器及有限元模型对于压差式矢量传感器的研制最早从双迭片型声压梯度矢量传感器富采用双迭片作为敏感元件制作的声压梯度矢量传感器[9]，其工z，并具有良好的“8”字形余弦指向性，其结构示意图和测得的指向。(a) 结构示意图 (b) 指向性结果图 1.4 基于压电双迭片的声压梯度矢量传感器提高压差式矢量传感器的灵敏度，2010 年，中科院声学研究所研制
【参考文献】

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1 张诚;陈励军;;多路径信号建模在换能器校准中的应用[J];电声技术;2007年04期

2 马大猷;论室内声场[J];声学学报;2003年02期

3 陈洪娟,贾志富;压电圆盘弯曲式矢量水听器的设计[J];传感器技术;2002年08期

4 贾志富;三维同振球型矢量水听器的特性及其结构设计[J];应用声学;2001年04期

5 赵涵;换能器校准多路径信号建模技术的计算机模拟[J];声学与电子工程;2001年01期

6 贾志富;采用双迭片压电敏感元件的声压梯度水听器[J];传感器技术;1997年01期

7 金晓峰，袁文俊;水声换能器的随机噪声绝对校准[J];仪器仪表学报;1996年06期

8 金晓峰，袁文俊;一种新的水声换能瞬态校准方案[J];声学学报;1996年04期

9 金晓峰,袁文俊;瞬态测量的Prony方法[J];声学与电子工程;1993年01期

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1 杨收;甚低频矢量水听器绝对校准方法研究[D];哈尔滨工程大学;2012年

2 赵勰;三维矢量水听器及其低频校准方法的研究[D];哈尔滨工程大学;2009年

3 范继祥;矢量水听器校准装置研究[D];哈尔滨工程大学;2007年

本文编号：2878608