[发明专利]一种多功能水声参数综合测试实验装置

说明书

本发明公开了一种多功能水声参数综合测试实验装置，包括水声箱、被测试换能器、标准接收器、辅助发射换能器、互易换能器、旋转吊放机构、电子测试设备及测试软件组成，本发明是水声工程专业实践教学课程必备实验教学仪器设备，能在实验室有限空间内、在不同频段模拟各种水下声场环境，包括低频驻波场、中高频自由场、混响场等，从而可以实现不同声场模型下的水声测试与计量实验，为水声学、水下声学换能器、声呐等专业理论知识的直观教学、理论模型验证。本发明具体涉及的是一种可以在2‑200kHz频率范围内、在实验室内实现对水声学、水声换能器及声呐基本参数进行实验教学的一种多功能水声参数综合测试实验装置。

技术领域

本发明属于实验测试领域，具体涉及的是一种可以在2-200kHz频率范围内、在实验室内实现对水声学、水声换能器及声呐基本参数进行实验教学的一种多功能水声参数综合测试实验装置。

背景技术

在水声领域对水声学、水声换能器及声呐基本参数进行测试的装置，主要是指基于试验水池的自由场测试系统。水声实验需要自由声场环境，它可通过户外大型试验场和室内消声水池来实现。与户外大型水域相比，水池设备具有地点合适和环境可控等优点，而且在天然水域中由于存在较大的背景干扰，很难反映声音在水中传播的规律，有时甚至难以实施，或代价太高，所以水池设备尤其是消声水池，常被用来在实验室中模拟广阔水域完成难于甚至不可能在真实情况下进行的水声实验。为此，测量用水池，特别是消声水池及其配套实验设备的建设就显得十分必要。

目前在相关水声单位的水池测试系统，在这种大型试验水池中一般可以开展的测量工作的频率下限是1000Hz左右。另外，在水声测量领域还有水箱(水槽)、声管(或耦合腔)等测量空间，其中，前者只能完成高频测量工作；后者只能完成低频测量工作，并且在这两种空间里通常只能进行对标准水听器的灵敏度校准工作。

综上所述，本发明研究水声学、水声换能器及声呐基本参数进行实验教学的实验装置，可以在2-200kHz频率范围内开展多项水声实验，不仅功能强、成本低，而且是目前鲜有的测试系统。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多功能水声参数综合测试实验装置，可以在2-200kHz频率范围内、在实验室内实现对水声学、水声换能器及声呐基本参数进行实验教学的实验装置。

本发明的目的是这样实现的：

一种多功能水声参数综合测试实验装置，由水声箱1、被测试换能器2、标准接收器3、辅助发射换能器4、互易换能器5、旋转吊放机构6、电子测试设备7及测试软件8组成，所述的水声箱1由箱体1.1、加强肋板1.2、排水口1.3及吸声尖劈1.4组成；所述的旋转吊放机构6包括x方向水平移动轨道6.1及其第一控制电机6.2，y方向水平移动轨道6.3及第二控制电机6.4，z方向垂直升降杆6.5及第三控制电机6.6，周向旋转轮盘6.7及第四控制电机6.8，第一安装支架6.9、第一安装支架6.10、第一安装支架6.11、第一安装支架6.12；所述的旋转吊放机构6安装在水声箱1的加强肋板1.2上；所述的被测试换能器2、标准接收器3、辅助发射换能器4及互易换能器5通过连接螺栓固定在旋转吊放机构6上；所述的电子测试设备7包括信号源7.1、功率放大器7.2、匹配电路7.3、电流电压取样器7.4以及前置放大器7.5、测量放大器7.6、滤波器7.7、采集器7.8和计算机7.9；所述的测试软件8包括水声换能器电声性能测试软件8.1、水声传播规律测试软件8.2、声呐方程参数测试软件8.3组成；所述的被测试换能器2、标准接收器3、辅助发射换能器4及互易换能器5通过电缆与电子测试设备7连接，测试数据储存在计算机7.9内，通过测试软件8进行处理。

本发明所述的一种多功能水声参数综合测试实验装置，所述的水声箱1的尺寸在50-200kHz频率范围内满足自由场条件，在2-50kHz频率范围内满足混响场条件。