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矢量水听器

一、概述

该类型矢量水听器又叫三维同振球形矢量水听器,是一种声压梯度敏感的水听器,可以分辨出同一声轴上不同方向的入射声波。作为一种新型水声换能器,可以提供水下声场质点振速信息,具有常规水听器无法比拟的优势.因此能够使研究人员更加全面的了解声场,促进对水下声学物理特性的研究.尤其优越的低频余弦型指向性,可以使其在小孔径下获得较高的增益。



二、特点:

三维同振球形矢量水听器采用内置调理电路的压电加速度传感器为核心设计,传感器产生的电量是很小,产生的电信号容易受到噪声干扰,因此,需要对信号进行放大和调理。调理电路中集成了高灵敏的电子器件,使其尽量靠近敏感元件以保证更好的抗噪性能,并且更容易满足封装密封工艺要求。



新型矢量水听器包含三个相互正交的矢量通道(X、Y、Z)和一个全向的声压通道(P),矢量通道每个方向采用了一只上述的加速度传感器,安装在一个公共的基座上,内部结构示意图如图1所示。



与普通的加速度计不同,三维矢量水听器内部的加速度传感器是专门定制的,体积小,重量轻,灵敏度高。定制的信号调理电路为幻象供电,即电源和信号共用一根芯线,每个矢量通道仅使用两芯电缆,降低了电缆的总芯数。调理电路具有很强的带负载能力,可以将输出电缆延长几十米,电路仍然能正常工作,并且水听器灵敏度没有任何变化。

三维矢量水听器的结构是用高分子材料,内部填充玻璃微珠,借助专用的模具灌封成球体,球体的平均密度介于1.05~1.2g/cm3之间。

水听器使用了专门定制的柔性7芯屏蔽电缆,表1是矢量水听器的输出引线的定义表。




使用:

三维同振矢量水听器设置有六个相互正交的固定环,用于安装弹性悬挂,固定环代表的方向为矢量通道最大值的方向。工作时,首先需要使用中性洗涤剂将水听器表面清洗干净,然后用橡胶绳将矢量水听器悬挂在刚性支架上,保持矢量水听器呈自由状态。悬挂用的弹性橡胶绳是矢量水听器的重要组成部分,它的刚度及悬挂方法对矢量水听器的整体性能有重要影响。在固定时,将弹性橡胶绳穿过固定环,然后牢固安装在刚性支架上,如图2所示。





图2矢量水听器固定示意图


三、型号、技术参数:



四、注意事项

1. 严禁拉拽输出电缆取、放矢量水听器,拉扯电缆会导致矢量水听器的损坏;

2. 使用前需要清洗矢量水听器表面,可以用洗洁精等中性洗涤剂进行清洗;

3. 建议使用柔软橡胶绳或橡胶O型密封圈作为弹性悬挂绳,使用前需要对O型密封圈进行检查,要求大小相同,弹性良好,表面无皲裂,在固定矢量水听器时,尽量保证各个方向的橡胶绳长度相等,拉力均匀;

4. 矢量水听器是有方向的,使用时需要将最大方向对准入射声波的声轴;

5. 使用完毕后,尽快将矢量水听器从水中取出,擦干后放在包装箱内保存。

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