[发明专利]两列平面声波非线性相互作用实验测试系统及方法

摘要

本发明涉及声波相互作用领域，具体涉及一种两列平面声波非线性相互作用实验测试系统及方法。本发明为解决两列声波相互作用后低频声波能量变化的实验测量问题，提出了湖上实验测量两列平面声波非线性相互作用实验测试系统及方法。本发明的平面声波非线性相互作用实验测试系统包括低频发射系统、高频发射系统、发射架、接收系统、示波器，本发明的平面声波非线性相互作用实验测试方法包括如下步骤：1、安装装置；2、单独发射低频声波，记录数据；3、单独发射高频声波，记录数据；4、同时发射高低频声波，记录数据；5、根据实验数据得到能量变化。本发明解决了两列声波相互作用后低频声波能量变化的测量问题，适用于声波能量的控制领域。

主权项

1.两列平面声波非线性 相互作用实验测试方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1、选择合适的湖面，安装放置实验测试系统；步骤2、设置低频波发射参数，单独发射低频声波，第一信号源(1)发射出的频率为f₁的低频声波经第一功率放大器(3)和低频发射换能器(5)后发射出，被设置在一定的测试距离上的水听器(7)接收，存储本次实验数据；步骤3、设置高频波发射参数，单独发射高频声波，第二信号源(2)发射出的频率为f₂的高频声波经第二功率放大器(4)和四个高频发射换能器(6)后发射出，被设置在一定的测试距离上的水听器(7)接收，存储本次实验数据；步骤4、保持声波发射幅值不变，同时发射高频和低频声波，第一信号源(1)和第二信号源(2)分别发射出频率为f₁和f₂的两列声波，这两列声波分别经第一功率放大器(3)和低频发射换能器(5)及第二功率放大器(4)和四个高频发射换能器(6)后发射出，被设置在与步骤3相同测试距离上的水听器(7)接收，存储本次实验数据；步骤5、处理实验数据，做出功率谱图，从步骤2所得数据做出的功率谱图上获得频率f₁处的功率谱值E₁，从步骤4所得数据做出的功率谱图上获得频率f₁处的功率谱值E₂，记录两种情况的能量差值ΔE＝E₁‑E₂；步骤6、保持声波的发射参数不变，改变发射架C中心到水听器(7)的距离，重复步骤2‑5，记录实验数据；步骤7、根据步骤2‑6中记录的数据，得到低频声波能量随距离变化曲线；所述步骤6中实验测试系统包括低频发射系统A、高频发射系统B、发射架C、接收系统D，所述低频发射系统包括第一信号源(1)、第一功率放大器(3)和低频发射换能器(5)；所述高频发射系统包括第二信号源(2)、第二功率放大器(4)和四个高频发射换能器(6)，所述四个高频发射换能器(6)构成高频发射换能器阵；所述发射架C为“井”字形支架结构；所述接收系统D包括水听器(7)、测量放大器(8)、信号采集器(9)、计算机(10)和示波器(11)；所述高频发射换能器阵布置于发射架C的正面，低频发射换能器(5)固定在发射架C背面；所述第一信号源(1)的输出端连接第一功率放大器(3)的输入端，所述第一功率放大器(3)的输出端连接低频发射换能器5；所述第二信号源(2)的输出端连接第二功率放大器(4)的输入端，所述第二功率放大器(4)的输出端连接每个高频发射换能器(6)；所述水听器(7)的输出端连接测量放大器(8)的输入端，所述测量放大器(8)的输出端分别连接示波器(11)的输入端和信号采集器(9)的输入端，所述信号采集器(9)的输出端连接计算机(10)，示波器(11)的输入端还与第一信号源(1)的输出端连接。