[发明专利]一种水听器声压灵敏度测试装置

说明书

技术领域

本发明涉及传感器技术领域，尤其涉及一种水听器声压灵敏度测试装 置。

背景技术

水听器是利用材料的特性以及它与周围环境相互作用产生的种种调 制效应，探测液体中压力、声音等信号的仪器。在民用领域，水听器可以 通过检测水声信号进行石油勘探、海洋生物监测、海底考察等。在军事领 域，水听器作为声纳系统的最前端，承担着探测敌方目标信号的作用。

作为一种重要的装备，水听器必须保证良好的性能。因此，在水听器 的生产、使用过程中都必须对其性能进行测试。而水听器的声压灵敏度是 一项重要的被测指标。

传统的水听器声压灵敏度测试方法中，振动液柱法是一种比较常用的 方法。该方法的原理是在振动台上安放一只液柱缸，在液柱缸中盛入液体， 水听器悬挂于液体中。在液柱缸底部安装一只加速度计，用于测量液柱缸 的加速度。当液柱缸随振动台一起振动时，水听器所在位置的声压发生变 化，该声压可以由液柱高度、水听器深度以及液柱振动的加速度计算得出。 从而可以得出水听器的灵敏度。也可采用比较法测试，将一只标准水听器 和待测水听器放入液柱缸的同一深度，通过标准水听器测量声压，再计算 出待测水听器的声压灵敏度(彭保进等，光纤水听器灵敏度测试研究，光 子学报，vol.34，pp.1633-1638)。

然而，该方法的最大缺点是需要大功率的振动台。例如，一只直径15 cm，壁厚1cm，高30cm左右的液柱缸，装入水后，其质量就在12kg以 上。需要较大功率的振动台才可以驱动，这样的振动台不仅体积大、占用 空间较多，而且价格昂贵。如果采用进口设备，仅振动台就需要数万元人 民币。

此外，由于液柱缸的体积较大，质量较大，在振动的过程中，尤其是 低频振动振幅较大时，容易发生侧翻。

因此，本发明提出一种用于水听器声压灵敏度测试的装置，该装置可 以通过较小的激振器实现声压灵敏度的测量并防止侧翻。这是降低水听器 的测试成本、推广水听器的研究领域所必需解决的重要技术问题。

发明内容

(一)要解决的技术问题

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种水听器声压灵敏度测试装 置，以解决水听器中振动台功率大、体积大、成本高昂的问题。

(二)技术方案

为达到上述目的，本发明提供了一种水听器声压灵敏度测试装置，该 水听器声压灵敏度测试装置包括：

基础10；

安装于基础10上的振动台20，用于产生振动信号；

安装于振动台20上方的液柱缸30，作为测试的容器；

安装于基础10上的水听器夹具40，用于夹持待测水听器；

安装于水听器夹具上的标准水听器61，用于测量声压；以及

连接液柱缸30及基础10的弹簧50，用于调制液柱缸的工作状态并防 止侧翻。

上述方案中，所述振动台20具有可移动部分21，该可移动部分21 进一步通过一个法兰盘22与液柱缸30连接，以保证液柱缸30的重心与 振动台20的振动方向重合。

上述方案中，所述弹簧50通过带孔螺栓23连接在基础10和液柱缸 30之间，以方便更换。

上述方案中，所述弹簧50不少于2根，并且均匀分布在液柱缸30的 周向，以防止液柱缸30的侧翻。

上述方案中，所述液柱缸30和弹簧50构成质量-弹簧系统，而该水听 器声压灵敏度测试装置工作在该的质量-弹簧系统的共振频率附近，但不是 共振频率上。

上述方案中，所述振动台20和液柱缸30的工作特性通过更换不同性 能的弹簧50来进行调整。

(三)有益效果

从上述技术方案可以看出，本发明具有以下有益效果：

1、本发明提供的这种水听器声压灵敏度测试装置，可以通过更换不 同性能的弹簧50来调整振动台20和液柱缸30的工作特性。

2、本发明提供的这种水听器声压灵敏度测试装置，可以通过在液柱 缸30的周向均匀安装弹簧的方法防止液柱缸的侧翻。

附图说明

图1为本发明提供的水听器声压灵敏度测试装置示意图；

图2为本发明提供的水听器声压灵敏度测试装置的弹簧50的连接示 意图。

具体实施方式