[发明专利]基于声强探头的辐射声功率插入损失自动化的测量方法

说明书

本发明实施例涉及一种基于声强探头的辐射声功率插入损失自动化的测量方法，包括：确定声强探头中两枚标量水听器之间的组装距离d，组装距离d满足其中λ为水中声波波长，确定声强探头中所述两枚标量水听器的安装位置，使得所述两枚标量水听器的连线方向指向被测结构物，根据声强探头的主瓣方向，确定各个声强探头阵元的位置；测量计算未敷设声学材料工况下试样的辐射声功率；测量计算敷设声学材料工况下试样的辐射声功率；计算辐射声功率插入损失。本发明实施例提供的一种基于声强探头的辐射声功率插入损失自动化的测量方法能够减小大型压力消声水罐中辐射声功率测量时界面对测试结果的影响，同时能够自动完成结构辐射声功率插入损失的测量。

技术领域

本发明专利涉及辐射声功率测量方法领域，具体为一种基于声强探头的辐射声功率插入损失自动化的测量方法。

背景技术

随着科学技术的不断发展和海洋探索需求的日益提升，大量新型水下结构物得到了研发和制造，这些水下结构物会产生辐射噪声，对海洋生物和船只航行产生不利的影响。人们通过对水下结构敷设各种声学材料来降低辐射噪声。而测量声学材料的辐射声功率插入损失可以评价声学材料对结构辐射噪声的抑制作用。

基于此，本发明的发明人发现，通常的消声水池无法模拟深海压力环境，需要通过特制的加压消声水罐进行测量。加压水罐中吸声尖劈的吸声作用会随着压力增加而下降，界面对测量的影响会逐渐增大，需要通过特殊的接收方式降低界面对辐射声功率测量的影响。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题是，如何提供一种基于声强探头的辐射声功率插入损失自动化的测量方法能够减小现有大型压力消声水罐中辐射声功率测量时界面对测试结果的影响，同时能够自动完成结构辐射声功率插入损失的测量。

为解决以上技术问题，本发明实施例提供一种基于声强探头的辐射声功率插入损失自动化的测量方法，包括：

确定声强探头中两枚标量水听器之间的组装距离d，所述组装距离d满足其中λ为水中声波波长，确定声强探头中所述两枚标量水听器的安装位置，使得所述两枚标量水听器的连线方向指向被测结构物，根据所述声强探头的主瓣方向，确定各个声强探头阵元的位置；

测量计算未敷设声学材料工况下试样的辐射声功率；

测量计算敷设声学材料工况下试样的辐射声功率；

计算辐射声功率插入损失。

在一种可能的实现方式中，在所述确定各个声强探头阵元的位置之后，还包括：

选取一只标量水听器作为参照水听器，所述参照水听器的声压灵敏度频响曲线为A(ω,t)，相位灵敏度频响曲线为T_A(ω)；测试用于安装声强探头的每一只标量水听器的声压灵敏度频响曲线B_n(ω,t)和相位灵敏度T_Bn(ω)，计算出所述每一只标量水听器相对声压灵敏度和相对相位灵敏度ΔT_n＝T_A(ω)-T_Bn(ω)，并代入每只标量水听器进行声压和相位的校准。

在一种可能的实现方式中，测量计算未敷设声学材料工况下试样的辐射声功率包括：

根据公式(1)测量在未敷设声学材料式样的辐射面上的总声强；

W_r＝∫_SI_rds (1)

其中，W_r为未敷设声学材料工况下试样辐射声功率，I_r为通过包络面元ds上的声强，S为敷设声学材料试样辐射声远场处的一个封闭包络面；