[发明专利]一种声传感器低频灵敏度的测试装置和方法

说明书

本发明提供了一种声传感器低频灵敏度的测试装置和方法，该装置包括：容器，所述容器内盛放流体介质，所述容器的侧壁设置有第一通孔和第二通孔，所述第一通孔密封连接平板活塞，所述第二通孔密封连接活动装置；所述平板活塞依次连接第一加速度计及发声装置；或者，所述平板活塞连接固定装置，所述活动装置依次连接力传感器及所述发声装置，并在所述第一通孔朝向所述第二通孔的一侧设置待测声传感器。本发明通过构造出满足互易性质的流固耦合系统并激励运动发声，对获取的参数进行处理后，能够准确测量工作条件在变压器油等流体介质中的声传感器的灵敏度。

技术领域

本发明涉及声学测量领域，具体涉及一种声传感器低频灵敏度的测试装置和方法。

背景技术

变压器可以分为油浸式变压器和干式变压器。其中，油浸式变压器中为了加强绝缘和冷却条件，变压器的铁芯和绕组都一起浸入灌满了变压器油的油箱中。为了对油浸式变压器的本体噪声进行检测，开发出了耐变压器油的声传感器。

为了对耐变压器油的声传感器的灵敏度进行检测，现有技术中通常采用与水听器校准相同的比对法或互易测试方法。其中，比对法是采用灵敏度已知的标准水听器与待测水听器进行比对，获取待测水听器的灵敏度；而互易测试是应用电声互易原理来校准接收换能器(标准传声器或标准水听器)的一种精确方法，此方法被国际电工委员会(IEC)确定为标准方法。电声互易原理是指线性、无源、可逆的电声换能器(互易换能器)，在用作接收器时的接收灵敏度和用作发射器的发送响应之比为一常数，此常数称为互易常数。

因此，现有技术至少存在以下技术缺陷：若采用比对法，需要一个灵敏度已知的标准水听器，其灵敏度实际是在水中的灵敏度；当标准水听器放到变压器油中时，由于水的阻抗和变压器油的阻抗不一样，标准水听器的灵敏度会发生一定变化，导致测量不准确，同时其封装材料可能被变压器油腐蚀造成标准水听器损坏；若采用互易测试方法，需要开发耐变压器油腐蚀的互易换能器，实现起来也较为困难。

发明内容

针对现有技术中存在的上诉缺陷，本发明提供一种声传感器低频灵敏度的测试装置和方法。

本发明的一方面提供一种声传感器低频灵敏度的测试装置，包括：容器，所述容器内盛放流体介质，所述容器的侧壁设置有第一通孔和第二通孔，所述第一通孔密封连接平板活塞，所述第二通孔密封连接活动装置；所述平板活塞依次连接第一加速度计及发声装置；或者，所述平板活塞连接固定装置，所述活动装置依次连接力传感器及所述发声装置，并在所述第一通孔朝向所述第二通孔的一侧设置待测声传感器。

其中，所述发声装置包括激振器和顶杆，所述激振器与所述顶杆连接；所述顶杆与所述第一加速度计连接；或者，所述顶杆与所述力传感器连接。

其中，所述活动装置包括活动平板和第二加速度计，所述第二加速度计与所述活动平板连接；所述第二加速度计与所述力传感器连接。

其中，所述第一通孔和所述第二通孔相对设置。

其中，所述流体介质包括变压器油、纯水、海水、煤油或酒精；所述活动平板为不锈钢板。

本发明另一方面提供一种根据上述装置的声传感器低频灵敏度的测试方法，包括：S1，以第一运动速度激励所述平板活塞运动发声并获取所述活动装置的第二运动速度；S2，以作用力激励所述活动装置运动发声并获取所述待测声传感器的电压；S3，根据所述第一运动速度、所述平板活塞的面积、所述第二运动速度、所述作用力和所述电压获取所述待测声传感器的灵敏度。

其中，所述步骤S1进一步包括：通过激振器激励所述平板活塞运动发声，并获取所述平板活塞的第一运动速度以及所述活动平板的第二运动速度；所述步骤S2进一步包括：通过激振器激励所述活动平板运动发声，并获取所述活动平板受到的所述作用力以及所述待测声传感器的电压。

其中，所述步骤S3进一步包括：通过以下方式获取所述待测声传感器的灵敏度，