[发明专利]一种超声水听器灵敏度多频点绝对校准方法

摘要

本发明涉及一种超声水听器灵敏度多频点绝对校准方法，利用单频正弦填充脉冲信号激励聚焦换能器，产生用于校准超声水听器的灵敏度的谐波信号，利用光学方法得到各次谐波的声压量值，再将待校水听器置于声场中相同位置，测量其开路输出电压，一次校准即得到超声水听器多个频率点的灵敏度；本发明的有益效果1)采用聚焦换能器产生谐波声场用作校准信号，避免了宽带校准过程中频繁更换辅助发射器，提高了校准效率；2)利用聚焦换能器声波在其声焦点附近会形成“准平面波”特性，避免了水听器校准时需要在声学远场进行，减少了信号距离衰减的影响，提高了信噪比；3)采用光学方法对水听器灵敏度进行校准，是一种绝对校准方法。

主权项

一种超声水听器灵敏度多频点绝对校准方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：1)、信号源(1)产生正弦填充脉冲波信号，经过功率放大器(2)放大后驱动聚焦换能器(3)向水介质中辐射声波，聚焦换能器(3)通过能量汇聚作用将声波汇聚在其焦点区域；反光膜片(4)置于测量水槽(5)中，反光膜片(4)处于聚焦换能器(3)的声学焦点之后，激光测振仪(6)发出的激光束穿过透光窗(51)，入射到反光膜片(4)上，入射激光束经反光膜片(4)反射后返回激光测振仪(6)，由激光测振仪(6)完成光学信号的解调和输出，得到反光膜片(4)所在处的质点振速信号；2)、质点振速信号经过数字滤波器(7)滤波后，输入到数字示波器(8)，控制计算机(9)采集数字示波器(8)的信号并进行FFT处理，得到信号中各阶谐波信号的幅度，根据质点振速与声压的关系，即可得到各阶谐波信号的声压量值；3)、移走反光膜片(4)，将待校水听器(10)置于声场中反光膜片(4)所在的位置，声中心与激光束在反光膜片(4)上的入射点重合，保持发射信号不变，对待校水听器(10)的输出信号进行滤波、采集和处理；同样，得到待校水听器(10)对应各阶谐波的开路电压信号；4)、根据水听器自由场电压灵敏度的定义，便得到待校水听器(10)在多个频率点上的灵敏度。