高静水压下标准水听器的自由场灵敏度校准

根据球面波互易原理,建立了基于高压消声水罐的标准水听器自由场灵敏度校准系统。利用该系统,在常压到10MPa不同静水压力下和2-200kHz频率范围内,分两个频段校准了两只标准水听器的自由场灵敏度,并将其在常压下校得的灵敏度数据与利用“1-200kHz水声声压计量标准装置”校得的数据进行比较,结果非常接近,说明该系统的校准数据是正确的,并具有很高的精度。

钹式换能器制作工艺与实验研究

设计方法与制作工艺是开发低频钹式换能器的核心技术。首先在继承传统压电材料制作工艺的基础上,根据钹式换能器的设计规律,研制了含有低频换能器在内的多套金属帽冲压模具,比较了粘结剂、金属材料等的不同特点,给出了合成钹式阵元的一般性方法,掌握了制作钹式阵元的特殊工艺,由此可开发系列阵元;然后,针对其中的低频阵元,在消声水池实验中分别对阵元的共振频率、发射幅压响应、自由场接收灵敏度等进行了测试。实验结果表明,低频钹式阵元具有较好的接收效果,单个5 kHz钹式阵元在0~40 kHz工作时,其自由场接收灵敏度在-170^-150 dB之间,其发射幅压值135 dB,可通过成阵提高发射指标。研究结果为开发新型钹式声学装置提供了依据。

标准水听器测量结果的不确定度评定

依据JJG1017-2007《1kHz～1MHz标准水听器》,利用自由场互易法检定装置对于标准水听器进行6次重复性测量,然后对所得的测量数据进行标准不确定度评定分析,得出该装置在2kHz～100kHz频段的扩展不确定度为0.7dB,对于标准水听器的检定有效。

1-3型压电复合材料圆柱形水听器

通过对圆柱形水听器在低频接收时的静态理论分析，得到了 1－ 3型压电复合材料径向极化圆柱形水听器的自由场电压接收灵敏度计算公式；分析了不同背衬材料及不同厚度的复合材料对圆柱形水听器灵敏度的影响；实测了 1－ 3型压电复合材料圆柱形水听器的自由场电压接收灵敏度。 试验值与理论计算值基本吻合。