一、概述
該系列矢量水聽(tīng)器又叫三維同振球形矢量水聽(tīng)器,是一種聲壓梯度敏感的水聽(tīng)器,可以分辨出同一聲軸上不同方向的入射聲波。作為一種新型水聲換能器,可以提供水下聲場(chǎng)質(zhì)點(diǎn)振速信息,具有常規(guī)水聽(tīng)器無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì).因此能夠使研究人員更加全面的了解聲場(chǎng),促進(jìn)對(duì)水下聲學(xué)物理特性的研究.尤其優(yōu)越的低頻余弦型指向性,可以使其在小孔徑下獲得較高的增益。
二、特點(diǎn):
1、該產(chǎn)品采用內(nèi)置調(diào)理電路的壓電加速度傳感器為核心設(shè)計(jì),傳感器產(chǎn)生的電量是很小,產(chǎn)生的電信號(hào)容易受到噪聲干擾,因此,需要對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大和調(diào)理。調(diào)理電路中集成了高靈敏的電子器件,使其盡量靠近敏感元件以保證更好的抗噪性能,并且更容易滿足封裝密封工藝要求。
2、新型矢量水聽(tīng)器包含三個(gè)相互正交的矢量通道(X、Y、Z)和一個(gè)全向的聲壓通道(P),矢量通道每個(gè)方向采用了一只上述的加速度傳感器,安裝在一個(gè)公共的基座上,內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示。
如圖1(VHS90為例)
3、與普通的加速度計(jì)不同,三維矢量水聽(tīng)器內(nèi)部的加速度傳感器是專門(mén)定制的,體積小,重量輕,靈敏度高。定制的信號(hào)調(diào)理電路為幻象供電,即電源和信號(hào)共用一根芯線,每個(gè)矢量通道僅使用兩芯電纜,降低了電纜的總芯數(shù)。調(diào)理電路具有很強(qiáng)的帶負(fù)載能力,可以將輸出電纜延長(zhǎng)幾十米,電路仍然能正常工作,并且水聽(tīng)器靈敏度沒(méi)有任何變化。
4、它的結(jié)構(gòu)是用高分子材料,內(nèi)部填充玻璃微珠,借助專用的模具灌封成球體,球體的平均密度介于1.05~1.2g/cm3之間。
5、使用了專門(mén)定制的柔性7芯屏蔽電纜。
三、技術(shù)參數(shù)
型號(hào) | VHS56 | VHS90 | VHS200 | VHS300 |
頻率范圍 | 80~7000Hz | 10~4000Hz | 5~1000Hz | 3~300Hz |
通道數(shù)量 | 共三個(gè)通道,X、Y、Z三個(gè)矢量通道,聲軸方向相互正交 | 共四個(gè)通道,其中X、Y、Z三個(gè)矢量通道,聲軸方向相互正交;另外一個(gè)聲壓P通道,無(wú)指向性 | 共四個(gè)通道,其中X、Y、Z三個(gè)為矢量通道,聲軸方向相互正交; P為聲壓通道,無(wú)指向性 | 四個(gè)通道,其中X、Y、Z三個(gè)為矢量通道,聲軸方向相互正交; P為聲壓通道,無(wú)指向性; |
自由場(chǎng)聲壓靈敏度 | 通道X、Y、Z聲壓靈敏度:≥-190dB(@1kHz); 工作頻段內(nèi)滿足 6dB/OCT遞增 | (1)矢量通道X、Y、Z聲壓靈敏度:≥-180dB(@1kHz),工作頻段內(nèi)滿足6dB/OCT遞增, (2)聲壓通道P接收靈敏度:≥-180dB(含20dB前置放大器), 工作頻段內(nèi)起伏≤±1.5 dB | (1)矢量通道X、Y、Z聲壓靈敏度:≥-165dB(@1kHz);工作頻段內(nèi)滿足6dB/OCT遞增; (2)聲壓P通道接收靈敏度:≥-180dB(含20dB前置放大器)工作頻段內(nèi)起伏≤±1.5 dB | (1)矢量通道X、Y、Z聲壓靈敏度:≥-165dB(@100Hz);工作頻段內(nèi)滿足6dB/OCT遞增; (2)聲壓P通道接收靈敏度:≥-180dB(含20dB前置放大器)工作頻段內(nèi)起伏≤±1.5 dB |
指向性 | 余弦型,橫向抑制比大于26dB,響應(yīng)不均勻指標(biāo)≤1.5 dB | 矢量通道:余弦型,橫向抑制比大于26dB,響應(yīng)不均勻指標(biāo)≤1.5 dB;聲壓通道:無(wú)指向性,頻段內(nèi)起伏≤2.0dB | 矢量通道:余弦型,橫向抑制比大于26dB,響應(yīng)不均勻指標(biāo)≤1.5 dB;聲壓通道無(wú)指向性,頻段內(nèi)起伏≤2.0dB | 矢量通為余弦型,橫向抑制比大于26dB,響應(yīng)不均勻指標(biāo)≤1.5 dB;聲壓通道無(wú)指向性,頻段內(nèi)起伏≤2.0dB |
水聽(tīng)器相位 | X、Y、Z、P四個(gè)通道相位關(guān)系固定 | X、Y、Z、P四個(gè)通道相位關(guān)系固定 | X、Y、Z、P四個(gè)通道相位關(guān)系固定 | |
水聽(tīng)器尺寸 | Ф56mm(安裝尺寸≤Ф120) | Ф90mm(安裝尺寸≤Ф120) | Ф200mm(安裝尺寸≤Ф260) | Ф300mm(安裝尺寸≤Ф360) |
水聽(tīng)器重量 | 100g(空氣中),水中零浮力 | 480g(空氣中),水中零浮力 | 4.4kg(空氣中),水中零浮力 | 13.5kg(空氣中),水中零浮力 |
工作深度 | 150m | 150m | 300m | 1000m |
輸出電纜 | 3mm柔性聚氨酯橡膠電纜,5芯屏蔽,長(zhǎng)度根據(jù)實(shí)際需求確定 | 5mm柔性聚氨酯橡膠電纜,7芯屏蔽,長(zhǎng)度根據(jù)實(shí)際需求確定 | 5mm柔性聚氨酯橡膠電纜,7芯屏蔽,長(zhǎng)度根據(jù)實(shí)際需求確定 | 5mm柔性聚氨酯橡膠電纜,7芯屏蔽,長(zhǎng)度根據(jù)實(shí)際需求確定 |
四、注意事項(xiàng)
1、嚴(yán)禁拉拽輸出電纜取、放新型矢量水聽(tīng)器,拉扯電纜會(huì)導(dǎo)致水聽(tīng)器的損壞;
2、使用前需要清洗矢量水聽(tīng)傳感器表面,可以用洗潔精等中性洗滌劑進(jìn)行清洗;
3、建議使用柔軟橡膠繩或橡膠O型密封圈作為彈性懸掛繩,使用前需要對(duì)O型密封圈進(jìn)行檢查,要求大小相同,彈性良好,表面無(wú)皸裂,在固定時(shí),盡量保證各個(gè)方向的橡膠繩長(zhǎng)度相等,拉力均勻;
4、新型矢量水聽(tīng)傳感器是有方向的,使用時(shí)需要將zui大方向?qū)?zhǔn)入射聲波的聲軸;
5、使用完畢后,盡快將三維同振矢量水聽(tīng)器從水中取出,擦干后放在包裝箱內(nèi)保存。