[实用新型]一种线列阵高频自动校准装置

说明书

本实用新型涉及一种线列阵高频自动校准装置。该装置主要由消声水槽、高频阵列定位机构、高频声源定位机构、线列阵传输装置、高频声源及信号发生器、高频水听器阵列及信号采集系统等构成。消声水池采用六面铺设吸声材料和龙门架结构。箱体底面和侧面粘贴吸声尖劈，水面消声用浮板加吸声材料。龙门架上可安装两套三轴联动模组，对高频阵列和声源传感器的XYZ方向定位。线列阵进入消声水池内，信号发生器对高频声源激励，通过采集系统对高频水听器信号采集，实现线列阵阵元与高频阵列的灵敏度比较，实现校准。大大减少人力物力的耗费，并且避免了不必要的误差的产生，提高了测量校准的精度，使得检测校准过程更便捷。

技术领域

本实用新型涉及一种线列阵高频自动校准装置。

背景技术

测量水听器阵的自由场灵敏度和远场指向性，按常规方法，必须满足自由场和远场条件。自由场条件要求测量水域满足均匀和各向同性，并可忽略边界影响。远场条件一般要求测试距离大于10倍水听器阵的最大尺寸。而拖曳线列阵的长度短的有几十米，长的可达几百米。因此，按照常规方法，就必须有一个极大且足够深的水域。实际上，即使能找到这样的水域，想要测量拖曳线列阵的指向性，也相当困难。为了能全面评价各种工作环境下拖曳线列阵的性能，最好能够控制温度和静水压力。

为了克服上述困难，避免大水域要求，我们采用消声水池来对1kHz-20kHz的高频段线列阵进行检测校准，消除反射波干扰，从而实现灵敏度和相幅一致性校准。在常规检测方法中，将自动化装置加入测量，极大减少了人工作业的工作量。在实际情况中，使得整个测量流程更便于操作，并且测量结果更加准确可靠。

发明内容

本实用新型针对现有技术不足，提出一种线列阵高频自动校准装置。

本实用新型解决技术问题所采取的技术方案为:

测量高频线列阵需要在满足远场条件下进行，对于高频线列阵，因其尺寸较大且指向性测量频率较高，远场距离可达数十米甚至数百米，这需要在足够水深的开阔水域内进行。在这种情况下实施测量非常困难，不仅要动用大量的人员和设备，而且易受外界因素影响，测量的精度还不高。所以该装置针对这方面的内容设计了一种在室内就能通过脉冲声源和高频换能器的组合使用，达到在1kHz-20kHz范围内对线列阵的幅度和相位进行校准目的的线列阵高频自动校准装置。

该装置主要由消声水槽、高频阵列定位机构、高频声源定位机构、线列阵传输装置、高频声源及信号发生器、高频水听器阵列及信号采集系统等构成。整体结构采用消声水槽和龙门架结构。箱体底面和侧面粘贴吸声尖劈，水面消声用浮板加吸声材料。在1-10kHz范围内，吸声效率可达90％以上。龙门架上可装载两套三轴联动模组，方便控制高频阵列和声源传感器的XYZ方向，实现自动移动和定位。大大减少人力物力的耗费，并且避免了不必要的误差产生，提高了测量校准的精度，使得校准过程更便捷。

本实用新型的基本原理：将线列阵沿水槽中心线方向放置其中，使得线列阵位于水槽中心线附近或平行于中心线，同时沿该方向布置高频发射换能器阵和监测水听器。适当激励发射换能器，使在监测水听器上形成将它们置于一个以一定入射角入射的平面波场中时的声压幅度和相位分布，就可以在拖曳线列阵上形成一个所需的校准声场。采用比较法将标准水听器与线列阵测量所得数据进行对比最终实现校准。

本实用新型的有益效果在于：本装置在频段1kHz-20kHz频段范围内对线列阵的灵敏度和幅相一致性进行自动化校准。对于高频线列阵在满足远场条件下的开阔水域中测量提供了一种切实可行的方法。在常规检测中加入了自动化装置部分，极大减少了人力物力的耗费。并且避免了不必要的误差的产生，提高了校准精度，使得校准过程更便捷。

附图说明

图1是本装置的整体正视图；

图2是多轴行走机构三维图；

图3是采集系统流程框图。

具体实施方式