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。

溢流环换能器的有限元分析

溢流环换能器是一种低频、宽带、大功率水声换能器,一般存在两种谐振方式,即液腔谐振和径向谐振。对溢流环换能器的两种谐振作了理论分析,并用有限元法建立模型进行计算,制作了换能器样品,并通过试验作了对比。结果表明,有限元法对于完善溢流环换能器的设计理论具有一定的指导意义。