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登錄水聽器的案例
什么是水聽器?水聽器只能在水環(huán)境中使用嗎?
什么是水聽器
“水聽器”一詞,“水”字一目了然。這是一種專為
在水中使用
而設計的器件,但那些使其在水環(huán)境中特別有效的特性,也可移步換形,適應氣體環(huán)境。
水環(huán)境,特別是鹽水環(huán)境,存在各種需要特殊測量考慮的因素。與空氣相比,水引起的阻尼要小得多,水聽器因此必須能夠在變形之前承受較高的聲壓級。由于波長等于聲速除以頻率而且聲音在水中傳播得更快,水中聲波頻率對應的波長要比空氣傳播的波長更大,因此傳感元件可以更大。特定型號的水聽器可以在1000米水下正常工作,并可承受高達100bar的靜壓。此外,其外部耐腐蝕,可耐受較高鹽度等。
非水環(huán)境
讓水聽器在水環(huán)境中優(yōu)勢盡顯的元件,在非水環(huán)境中也會隨之改變,特別是在發(fā)射臺或噴氣發(fā)動機試驗臺等極端惡劣環(huán)境中,成為特性出眾的傳聲器。這體現(xiàn)在多個方面,水聽器的
靈敏度較低
,這意味著即使被測物產(chǎn)生的聲壓級非常高,也可以提供良好、干凈且無失真的數(shù)據(jù)。另一方面是
耐用性
,其耐用性是傳統(tǒng)空氣傳聲器所無法比擬的。水聽器能夠在惡劣環(huán)境中且在無人值守的情況下持續(xù)工作,這意味著它可以在設置后獨立工作,能夠在發(fā)射臺上的極端條件下持續(xù)長達5秒(相對于通常不到1秒),提供大量豐富的數(shù)據(jù)。
Brüel & Kj?r的水聽器是
單獨校準
的水聲傳感器。這些儀器提供平坦的頻率響應,并且在很寬的頻率范圍內(nèi)都是
全指向
的。所有水聽器都采用
屏蔽元件
構造;完全防水、耐腐蝕,并能承受高鹽度。
展開 什么是水聽器?水聽器只能在水環(huán)境中使用嗎?
什么是水聽器
“水聽器”一詞,“水”字一目了然。這是一種專為在水中使用而設計的器件,但那些使其在水環(huán)境中特別有效的特性,也可移步換形,適應氣體環(huán)境。
水環(huán)境,特別是鹽水環(huán)境,存在各種需要特殊測量考慮的因素。與空氣相比,水引起的阻尼要小得多,水聽器因此必須能夠在變形之前承受較高的聲壓級。由于波長等于聲速除以頻率而且聲音在水中傳播得更快,水中聲波頻率對應的波長要比空氣傳播的波長更大,因此傳感元件可以更大。特定型號的水聽器可以在1000米水下正常工作,并可承受高達100bar的靜壓。此外,其外部耐腐蝕,可耐受較高鹽度等。
非水環(huán)境
讓水聽器在水環(huán)境中優(yōu)勢盡顯的元件,在非水環(huán)境中也會隨之改變,特別是在發(fā)射臺或噴氣發(fā)動機試驗臺等極端惡劣環(huán)境中,成為特性出眾的傳聲器。這體現(xiàn)在多個方面,水聽器的靈敏度較低,這意味著即使被測物產(chǎn)生的聲壓級非常高,也可以提供良好、干凈且無失真的數(shù)據(jù)。另一方面是耐用性,其耐用性是傳統(tǒng)空氣傳聲器所無法比擬的。水聽器能夠在惡劣環(huán)境中且在無人值守的情況下持續(xù)工作,這意味著它可以在設置后獨立工作,能夠在發(fā)射臺上的極端條件下持續(xù)長達5秒(相對于通常不到1秒),提供大量豐富的數(shù)據(jù)。
HBK的水聽器是單獨校準的水聲傳感器。這些儀器提供平坦的頻率響應,并且在很寬的頻率范圍內(nèi)都是全指向的。所有水聽器都采用屏蔽元件構造;完全防水、耐腐蝕,并能承受高鹽度。在實驗室和海洋研究中測量聲音時,這些儀器提供了更高水準的深度、范圍和精度。
水聽器規(guī)格
HBK水聽器是壓電式傳感器,設計用于水下記錄或聆聽水下聲音。
陶瓷壓電傳感元件及其內(nèi)部支撐結構永久粘合在透聲、無鉛、丁腈橡膠中。
展開 BK知識庫 | 水聽器相關術語表
定義部分摘自IEC 60565:2006
水聽器自由場靈敏度
第3.15條。水聽器的開路輸出電壓與水聽器參考中心位置(假設水聽器不在時)的未受影響的自由場的聲壓的比率。
注1:單位為伏特/帕斯卡,
V/Pa
注2:聲壓為正弦
注3:有時用術語“響應”來代替“靈敏度”
水聽器壓力場靈敏度
第3.22條。輸出電壓與設計用于接收聲音的水聽器位置上的實際聲壓之比。
注:單位為伏特/帕斯卡,V/Pa
發(fā)射器電流響應
第3.28條。距發(fā)射器參考中心的參考距離處(在給定頻率和特定方向上)的聲壓(乘以參考距離)與流過電氣端子的電流之比。
注1:參考距離為1m
注2:單位為帕斯卡米每安培,Pa·m/A
發(fā)射器電壓響應
第3.29條。距發(fā)射器參考中心的參考距離處(在給定頻率和特定方向上)的聲壓(乘以參考距離)與電氣端子兩端的電壓之比。
注1:參考距離為1m
注2:單位為帕斯卡米每伏特,Pa·m/V
指向性
第3.5條。通常以圖形方式表示換能器對不同方向入射聲能的響應,它是在不同頻率下通過參考中心的特定平面中的輻射或入射聲音的傳播方向的函數(shù)。
發(fā)射指向性指數(shù)
在由發(fā)射器產(chǎn)生的聲強與將由發(fā)射相同聲功率的非定向發(fā)射器產(chǎn)生的聲強之間波束圖案軸上一點處的比率測量值。
展開 國外水下噪聲試驗手段發(fā)展趨勢
圖5 Aschau試驗場聲學分層模型仿真結果
5.測試系統(tǒng)從單水聽器走向聲陣
水下輻射噪聲測試系統(tǒng)隨著水下噪聲測試技術的進步而進步,從單水聽器到多個水聽器,再到水聽器陣列,以及矢量水聽器的出現(xiàn),水下輻射噪聲測試系統(tǒng)增益隨著新型潛艇隱身能力的提高而提高。
5.1 單水聽器測試系統(tǒng)
單水聽器測試技術一直到現(xiàn)在仍然是應用最廣泛的輻射噪聲測試技術,甚至于國際上現(xiàn)行標準也都是基于這種技術。顯然布置一個水聽器要比布置多個水聽器或者一條陣要容易得多,信號處理也簡單的多。
圖6 典型單水聽器輻射噪聲測量方案
5.2 多水聽器測試系統(tǒng)
多水聽器測試系統(tǒng)任然釆用的是單水聽器測試方法,只不過更多的水聽器帶來了更加豐富的結果信息。
英國RONA試驗場測試區(qū)域約12km×4km,平均水深235米,配有8個噪聲測量水聽器和9個水下跟蹤水聽器。
圖7 潛艇高速通過RONA試驗場噪聲測量水聽器陣
德國Ashau淺水試驗場[9,10]深22m,布置了2組共9個水聽器。
圖8 德國Ashau淺水試驗場水聽器布置
挪威Heggenes水聲試驗場啊測量設施由5個水聽器組成,1個安裝在海底,4個分別安裝于南北2條水聽器陣上,北水聽器陣水深約380m,南水聽器陣處水深約200m,上下水昕器距離65m。上面的一對水聽器位于水下約20米處,下面的一對水聽器位于約90米處。
水聽器通過1500米長的光纜與岸上測試中心連接。南北陣間距約為226m,海底為淤泥。
展開 
聲吶技術及其應用
主動聲納工作原理如下:聲納系統(tǒng)一般是由發(fā)射機、換能器(水聽器)、接收機、顯示器和控制器等幾個部件組成,發(fā)射機用于產(chǎn)生需要的電信號,以便激勵換能器將電信號轉變?yōu)槁曅盘栂蛩邪l(fā)射,水聲信號若遇到水下目標便會被反射,然后以聲納回波的形式返回到換能器(水聽器),換能器(水聽器)接收到后又將其轉變?yōu)殡娦盘?,電信號?jīng)接收機放大和各種處理,再將處理結果反饋至控制器或顯示系統(tǒng),最后根據(jù)這些處理的信息可測出目標的位置,判斷出目標的性質等,從而完成聲納的使命。我們?nèi)粘5暮Q筇綔y多利用主動聲納進行作業(yè),主動聲納主要由聲納基陣、收發(fā)轉換器、接收機、指示器、發(fā)射器、定時中心以及控制同步設備等七個部分組成。
被動聲納工作原理如下:被動聲吶技術是指聲吶被動接收艦船等水中目標產(chǎn)生的輻射噪聲和水聲設備發(fā)射的信號,以測定目標的方位和距離。它由簡單的水聽器演變而來,它收聽目標發(fā)出的噪聲,判斷出目標的位置和某些特性,系統(tǒng)的核心部件是用來測聽目標聲波的水聽器。由于被動聲波技術在海水中只是單程傳播,特別適用于不能發(fā)聲暴露自己而又要探測敵艦活動的潛艇。
水聲換能器是聲納系統(tǒng)的重要部件,根據(jù)工作狀態(tài)的不同,可分為兩類:一類稱為發(fā)射換能器,它將電能轉換為機械能,再轉換為聲能;另一類稱為接收換能器,它將聲能轉換為機械能,再轉換為電能。實際應用中的水聲換能器兼有發(fā)射和接收兩種功能,現(xiàn)代聲納技術對水聲發(fā)射換能器的要求是:低頻、大功率、高效率以及能在深海中工作等特性。根據(jù)水聲學的研究,人們發(fā)現(xiàn)用低頻聲波傳遞信號,對于遠距離目標的定位和檢測有著明顯的優(yōu)越性,因為低頻聲波在海水中傳播時,被海水吸收的數(shù)值比高頻聲波要低,故能比高頻聲波傳播更遠的距離,這對增大探測距離非常有益。
二、聲波的傳播影響因子
影響聲吶工作性能的因素除聲吶本身的技術狀況外,外界條件的影響很嚴重。
展開 潛艇聲吶的分類及其應用與發(fā)展
聲吶是利用水中聲波對水下目標進行探測、定位和通信的電子設備,是水聲學中應用最廣泛、最重要的一種裝置。
聲吶系統(tǒng)一般是由發(fā)射機、換能器(水聽器)、接收機、顯示器和控制器等幾個部件組成,發(fā)射機用于產(chǎn)生需要的電信號,以便激勵換能器將電信號轉變?yōu)槁曅盘栂蛩邪l(fā)射,水聲信號若遇到水下目標便會被反射,然后以聲吶回波的形式返回到換能器(水聽器),換能器(水聽器)接收到后又將其轉變?yōu)殡娦盘?,電信號?jīng)接收機放大和各種處理,再將處理結果反饋至控制器或顯示系統(tǒng),最后根據(jù)這些處理的信息可測出目標的位置并判斷出目標的性質等,從而完成聲吶的使命。
聲納技術按工作方式可分為主動聲吶和被動聲吶兩類。主動聲吶發(fā)射脈沖聲波,通過目標回波獲取信息,由聲吶基陣、收發(fā)轉換器、接收機、指示器、發(fā)射器、定時中心以及控制同步設備等七個部分組成;被動聲吶只收不發(fā),是指聲吶被動接收艦船等水中目標產(chǎn)生的輻射噪聲和水聲設備發(fā)射的信號,以測定目標的方位和距離,它由簡單的水聽器演變而來,收聽目標發(fā)出的噪聲,判斷出目標的位置和某些特性,其系統(tǒng)的核心部件是用來測聽目標聲波的水聽器,有很強的隱蔽性。
早期潛艇上只有簡單的步距式或探照燈式主動聲吶,發(fā)射“砰砰”的單波束脈沖?,F(xiàn)代主動聲吶就復雜多了,波束也改成多種頻率和模式,還可以多扇面同時收發(fā)。主動聲吶精度高,能準確計算目標方位、距離、速度、航向;一般來說,主動聲吶相對測距精度約1%~5%,被動聲吶只有5%~10%。
潛艇是重要的水下作戰(zhàn)平臺,在各國海軍中扮演著極其重要的角色,其功能包括偵察水下目標、攻擊敵方軍艦、沿海反潛作戰(zhàn)、協(xié)同對陸作戰(zhàn)等。
展開 艦船、潛艇、魚雷的輻射噪聲特性及其測量方法
(3) 水動力噪聲
水動力噪聲是由不規(guī)則的、起伏的海流流過運動船只表面而形成的,是水流動力作用于艦船的結果。產(chǎn)生機理:
水流激勵殼體振動或殼體上某些結構(葉片、空穴腔體等)共振;
湍流附面層產(chǎn)生的流噪聲(粘滯流體特性);
航船拍浪聲(船首、船尾)、船上循環(huán)系統(tǒng)進水口和排水口的輻射噪聲。
根據(jù)布洛欣采夫理論,水動力噪聲強度主要與航速有關:
式中,k為常數(shù),v是航速,n是與航船水下線形等因素有關的一個量。一般情況,艦船水動力噪聲小于機械噪聲和螺旋槳噪聲。
3、輻射噪聲源概要
艦艇的輻射噪主要噪聲源是機械噪聲和螺旋槳噪聲,二者貢獻的大小取決于頻率、航速和航深。對于給定的航速和航深,存在一個臨界頻率,低于此頻率時,譜的主要成分是機械和螺旋槳的線譜;高于此頻率時,譜主要成分是螺旋槳空化的連續(xù)譜。
通常艦艇的臨界頻率為100Hz-1000Hz,取決于船的種類、航速和航深。魚雷的臨界頻率比較高(機械速度高)。
4、輻射噪聲的測量
測量方法:讓被測船航行通過遠處的測量水聽器來實現(xiàn)測量。 按照測量水聽器、設施布放方式:固定式和活動式。 水聽器陣形式:潛艇和魚雷——深海(大于60米)、垂直陣;水面艦船——淺海(大于30米)、水平陣。
用于測量輻射噪聲的水聽器布設
輻射噪聲通常以1Hz帶寬內(nèi)譜級表示,但對于測量儀器設備工作帶寬為W,該帶寬內(nèi)噪聲級為BL,則1Hz帶寬內(nèi)的譜級為BL-10lgW。
展開 基于海洋環(huán)境噪聲水下探測研究進展
1991年在南加州的斯克里普斯碼頭BUCKINGHAM等進行了第1次聲照明實驗,用于聚焦的聲學探測器是壓電水聽器位于焦點處且直徑為1.2m的拋物線盤,在12m的范圍內(nèi),海洋環(huán)境噪聲場中的矩形目標存在與否可以進行探測,實驗證實了在5kHz~50kHz的頻率范圍內(nèi)確實可見僅由海洋環(huán)境噪聲照亮的物體,目標可以改變噪聲場。1994年,美國的斯克里普斯海洋學研究所成功研制了世界第1個環(huán)境噪聲成像系統(tǒng)ADONIS,系統(tǒng)包含直徑3m的球面反射器,130個水聽器呈橢圓形陣列布置在焦面處,工作頻率在8kHz~80kHz。該系統(tǒng)于1994年8月(首次)和1995年10–11月被使用在南加州進行的環(huán)境噪聲成像實驗,實驗中的成像目標包括:面積為1m×1m的方形平面板,直徑0.5m、高0.76m、壁厚0.5cm的裝有濕沙、海水和復合泡沫塑料的圓柱形聚乙烯桶,以及直徑0.7cm壁厚1.5cm的中空鈦球,目標范圍在20~40m之間,在主要由鼓蝦產(chǎn)生的海洋環(huán)境噪聲場中,ADONIS系統(tǒng)成功地創(chuàng)建了目標空間的彩色圖像。雖然從ADONIS系統(tǒng)中選擇的數(shù)據(jù)成功地用于40m范圍內(nèi)水下物體成像,但是其它大部分數(shù)據(jù)沒有產(chǎn)生可識別的圖像。這是由于環(huán)境噪聲統(tǒng)計上的波動,有時有利于產(chǎn)生聲學照明,而其他時間不利于產(chǎn)生聲學照明。
由于ADONIS系統(tǒng)的局限性——接收波束只記錄能量估計而沒有相位信息。1998年新加坡國立大學聲學研究實驗室建立了第2代的環(huán)境噪聲成像系統(tǒng)ROMANIS,該系統(tǒng)由508個壓力傳感器形成一個直徑約為1.3m的二維平面陣列,工作頻率25kHz~85kHz。2003年2月首次在海上部署該系統(tǒng),檢查系統(tǒng)在真實海水環(huán)境中的功能,并對70m范圍內(nèi)的水下物體噪聲成像,同時研究了部署位置的高頻環(huán)境噪聲特性。
展開 便攜式船載水下跟蹤測量系統(tǒng)設計
近年來,海洋資源的開發(fā)力度不斷加大,同時也促進了無人智能潛器技術的快速發(fā)展,UUV、ROV等水下無人設備的應用范圍也越來越廣泛,大到海洋監(jiān)測網(wǎng)絡的建設,小到水庫安全檢測都有水下智能無人設備活躍的身影,而水下目標定位跟蹤測量系統(tǒng)作為水下無人設備工作保障設備之一,其重要性不言而喻。
水下目標定位跟蹤測量系統(tǒng)已有多年的發(fā)展歷史,主要分為長基線系統(tǒng)、短基線系統(tǒng)和超短基線系統(tǒng)。這些測量系統(tǒng)測量原理基本相同,只是根據(jù)測量目標、應用環(huán)境以及使用條件的不同,也具有不同的機械結構和功能設計。常見的水下跟蹤測量設備專用性較強,主要根據(jù)特定用途專門設計,應用拓展較難。且國內(nèi)外市場上的船載跟蹤系統(tǒng)大部分都需要配備相應的安裝構件,工作時都有特定要求,通用性不強。
因此,結合水下無人設備的廣闊發(fā)展前景,考慮降低其使用難度和成本,設計一種體積小、機械結構易于拆卸及安裝、便于船載使用的水下目標定位跟蹤測量系統(tǒng)是很有必要的。
二、水下跟蹤系統(tǒng)測量原理
便攜式水下目標定位跟蹤系統(tǒng)水平定位采用同步式球面交匯定位原理。深度測量采用脈沖間隔遙測方法,利用雙脈沖時延值調制完成水下目標的深度測量。其水平定位球面交匯方程為:
(x-xi)2+(y-yi)2+(z-zi)2=c2×ti2(i=1,2,3) ⑴
式中:(x、y、z)為所求的目標位置,單位:m;(xi、yi、zi)為已知的水聽器坐標,單位:m;c為平均聲速,單位:m/s;ti為聲信號到達各水聽器的時間,單位:s。
展開 極地科考破冰船水下輻射噪聲分析
此外, 采用吊艙式推進器雖可有效降低齒輪傳動帶來的機械噪聲的影響, 但潛在的電磁輻射噪聲的影響有待進一步測試和分析。
為獲得目標船的水下輻射噪聲等級, 采用“多水聽器法”對目標船進行海上實測。該方法在艦艇水下噪聲測量中經(jīng)常采用[10]。
采用多水聽器方法時, 可選取坐底式布放或船載布放進行測量, 分別如圖8和圖9所示。
圖8 坐底式布放的聲學測量系統(tǒng)(單位: m)
圖9 船載式布放的聲學測量系統(tǒng)(單位: m)
為不影響水聲測量結果, 采用多水聽器方法進行測量時, 所選測量海域應開闊、遠離航道, 保證被測船舶有充足的機動范圍, 且周圍5 n mile內(nèi)無機動船干擾, 海流流速小于1.5 kn, 并且在海況不大于3級, 且風力不大于蒲氏風級4級的條件下進行。
基于上述條件, 目標船在航速 6 kn、11 kn和15 kn分別直線航行, 不使用側推、不拖帶任何物體的工況下采用船載式布放方法測量其水下輻射噪聲。將所測數(shù)據(jù)中不同深度的水聽器譜級進行平均, 計算得到相應航速的頻帶聲壓級, 并與船舶水下輻射噪聲衡準值進行對比, 其中6kn 航速下的測試結果如圖10所示。
圖10 聲源譜級對比曲線(1/3倍頻程)
水下輻射噪聲測量結果表明, 目標船作為PC3等級的世界先進極地科考破冰船, 與國際同級別極地科考船相比(見圖11), 具備較好的水下噪聲特性。航速6 kn和11 kn時, 水下輻射噪聲聲源級除個別頻率段外, 整體滿足ICES 209的限值曲線; 尤其是250 Hz以下與1 kHz以上頻段表現(xiàn)良好, 充分保障了科考模式下船舶聲學探測設備的工作效果。
展開 BK Connect 2024.0版本發(fā)布
</li></ul><p><br></p><ul><li><strong>改進的水聽器支持:</strong>支持用戶定義的dB參考,可以使用物理量作為選擇dB參考的條件。這使您可以進行區(qū)分,例如聲壓信號的μPa,和水聽器測量水下聲壓的μPa。</li></ul><p><br></p><p><img src="https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/OZOcVSxAOZW8d13xCvticvpvGH8sxdDyP8iaQhRHKgovQdcrGsM1Vhtj65ibzn8aasaXwllFOObBJ6ImtwpqVUV8A/640?wx_fmt=png&from=appmsg"></p><p><br></p><p><strong>基于測試的查看器:</strong></p><ul><li>提供快速簡單的工具,用于在測試期間查看數(shù)據(jù),進行驗證和比較。</li></ul><p><br></p><p><img src="https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/OZOcVSxAOZW8d13xCvticvpvGH8sxdDyPBY2GbfG5KhmKe3npXRZaEwcicyCJxaAp4asyqaI672oNDvkT6uPn76Q/640?wx_fmt=png&from=appmsg"></p><p><br></p><p><strong>其他更新和增強:</strong></p><ul><li><strong>FRF測量平均:</strong>現(xiàn)在可以在記錄和處理任務中平均FRF測量。</li><li><strong>階次分析:</strong>現(xiàn)在統(tǒng)一在Type 8405-E許可下,包括基于rpm的處理、固定帶寬FFT的階次分析和跟蹤階次分析。
展開 
韓梅等:水下聲學浮標南中國海海洋環(huán)境噪聲實測分析
一
數(shù)據(jù)來源與試驗說明
⒈水下聲學浮標
本文通過在現(xiàn)有中船710所“HM2000”多剖面浮標平臺基礎上集成聲學測量系統(tǒng),研制出了一種具有海洋環(huán)境噪聲監(jiān)測能力的“G-Argo”水下聲學浮標平臺,結構示意圖如圖1所示,主要由北斗天線、矢量水聽器、水聲信號處理機、浮標主體和浮標底座組成,其中水聲信號處理機主要完成矢量水聽器接收信號的采集、存儲和處理,由浮標主體控制其工作策略。圖2實線給出了水下聲學浮標聲學測量系統(tǒng)聲壓通道(本文所處理數(shù)據(jù)為聲學系統(tǒng)聲壓通道采集)自噪聲譜級,為了比較,圖中同時給出了Knudsen曲線在海況0級(SS0)、1級(SS1)、3級(SS0)和6級(SS6)條件下的海洋環(huán)境噪聲譜級,由圖2可以看出,水下聲學浮標聲學測量系統(tǒng)在整個頻率范圍內(nèi)自噪聲譜級均小于0級海況海洋環(huán)境噪聲,因此聲學系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)可有效評估海洋環(huán)境噪聲特性。圖3給出了“G-Argo”水下聲學浮標海洋環(huán)境噪聲監(jiān)測流程圖,水下聲學浮標可多次上浮、下潛,具備原位坐底和定深漂流兩種工作模式,其海上連續(xù)工作時長則與海洋環(huán)境噪聲采樣策略和自動上浮通信周期有關,一般能夠實現(xiàn)海上連續(xù)觀測時長多達幾個月。
展開 HBK家電行業(yè)聲學與振動測試方案
HBK提供的聲學與振動測試解決方案,覆蓋傳感器、校準器、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和分析軟件,助力家電制造商實現(xiàn)聲學性能評估,滿足國際標準,以先進技術和設備確保測試的靈活性和可靠性。
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傳感器系列:HBK提供廣泛的傳感器產(chǎn)品,包括傳聲器、水聽器、聲強探頭、加速度計等,適用于不同測試場景。每支傳感器均經(jīng)過丹麥校準實驗室校準,附帶校準卡片和Mini-CD,包含頻響數(shù)據(jù)及不同條件下的修正曲線,擴展傳感器應用范圍。
數(shù)據(jù)采集儀:LAN-XI和下一代Fusion-LN數(shù)據(jù)采集儀,以其互操作性、耐用性和前瞻性,提供更高的靈活性和模塊化設計。Fusion-LN的分析帶寬和處理能力翻倍,支持open DAQ,確保長期投資安全。LAN-XI Open API功能允許使用自定義軟件對數(shù)據(jù)采集硬件進行編程,適合系統(tǒng)集成商和工程師使用。
校準器:包括聲校準器、活塞發(fā)生器和振動校準器等,滿足不同精度要求和測試環(huán)境,確保校準過程的準確性和便捷性。
BK Connect分析軟件:一個完全集成的多通道數(shù)據(jù)解決方案,使用LAN-XI和Fusion-LN硬件進行數(shù)據(jù)處理和管理,提供實時測量和數(shù)據(jù)處理工具,適合各種測量場景。
聲級計:2245型和2255型聲級計,具備寬廣的動態(tài)范圍和頻率范圍,支持無線連接和遠程控制,簡化用戶界面,提供測量注釋和數(shù)據(jù)存儲功能。
聲功率測試:HBK提供完整的聲功率測試方案。7799型自由場聲功率測試方案,滿足多項國際標準,包括吸塵器、洗碗機、洗衣機等聲功率測試。流程化的測量模板,從設置到報告生成,一站式完成測試。
展開 聲學技術為無線水下攝像機供能,能源效率提高十萬倍
當相機捕捉到圖像時,它會照亮一個紅色LED,然后使用圖像傳感器拍攝照片。它用綠色和藍色LED重復同樣的過程。
Akbar解釋說,盡管照片看起來是黑白的,但每張照片的紅色、綠色和藍色的光都被反射到了白色的部分。將圖像數(shù)據(jù)進行組合后處理,可以對彩色圖像進行重構。
“當我們還是孩子的時候,在美術課上,我們被教導可以用三種基本顏色做出所有的顏色。同樣的規(guī)則也適用于我們在電腦上看到的彩色圖像。我們只需要紅、綠、藍三種通道來構建彩色圖像?!?用聲音發(fā)送數(shù)據(jù)
一旦捕獲圖像數(shù)據(jù),它們將被編碼為比特(1和0),并使用水下反向散射(underwater backscatter)過程一次發(fā)送一個比特給接收方。接收器將聲波通過水傳遞到攝像機,攝像機就像一面鏡子一樣反射這些聲波。相機要么把波反射回接收器,要么把它的“鏡子”變成吸收器,這樣就不會反射回來。
發(fā)射器旁邊的水聽器可以感知從相機反射回來的信號。如果它接收到一個信號,那就是位-1,如果沒有信號,那就是位-0。該系統(tǒng)利用這些二進制信息對圖像進行重構和后處理。
“由于整個過程只需要一個開關就能將設備從非反射狀態(tài)轉換為反射狀態(tài),因此消耗的電能比典型的水下通信系統(tǒng)要少5個數(shù)量級?!盇fzal說。
研究人員在幾種水下環(huán)境中測試了該相機。在其中一個實驗中,他們捕捉到了新罕布什爾州池塘中漂浮的塑料瓶的彩色圖像。他們還能夠拍攝到非洲海星的高質量照片,甚至可以清楚地看到它手臂上的小結節(jié)。該設備還可以有效地在一周的黑暗環(huán)境中重復成像水下植物Aponogeton ulvaceus,以監(jiān)測其生長。
現(xiàn)在他們已經(jīng)演示了一個工作原型,研究人員計劃增強該設備,以便在現(xiàn)實環(huán)境中部署。他們想要增加相機的內(nèi)存,這樣它就可以實時捕捉照片、流圖像,甚至拍攝水下視頻。
他們還想擴大相機的拍攝范圍。
展開 傳聲器陣列是什么?該如何選擇適合的類型?
噪聲源識別方式:球面波束形成
通道數(shù):36或50
尺寸:20cm直徑
最大頻率:12kHz(最大旁瓣級優(yōu)于6dB)
平 面 輪 形 陣 列
主要用途:室內(nèi)、戶外
我們創(chuàng)新性的輪形陣列具有多種直徑與傳聲器配置,視具體應用而定。可與PULSE波束形成軟件搭配使用,并且可達到理想的效果,同時保證使用便捷。
該陣列主要用于波束形成測量,不過如果足夠接近聲源,也可以用于聲全息測量。
噪聲源識別方式:波束形成、聲全息或寬帶聲全息(專利)
通道數(shù):18、36、60或84
尺寸:0.35-2.0m直徑
最大頻率:
- 波束形成
36通道:6.0kHz(最大旁瓣級優(yōu)于8dB)
60通道:8.0kHz(最大旁瓣級優(yōu)于8dB)
- 聲全息
36通道:1.5kHz
60通道:1.2kHz
手 持 式 陣 列
主要用途:機艙內(nèi)、室內(nèi)
手持式陣列的使用場景為離聲源近的聲場與狹小的空間,如在車輛內(nèi)或接近復雜機械進行泄漏探測以及保形成像。
為了適應待測量的頻率范圍,我們有多種間隔(25毫米到40毫米)可供選擇,而且雙層陣列有助于在混響環(huán)境中進行測量。
噪聲源識別方式:實時聲全息,局部映射和共形計算
通道數(shù): 最小6×6×1;最大8×8×2
間距:25、30、35、40及50mm(尺寸取決于通道數(shù)和間距)
最大頻率:6kHz
網(wǎng) 格 陣 列
主要用途:室內(nèi)
在靠近測試物體的穩(wěn)態(tài)聲場進行測量時最常用的是一種常規(guī)的聲學傳感器點陣(傳聲器或水聽器)。
搭配機器人,可使測量點極為精確地嚙合在一起。這樣,我們的近場聲全息軟件所生成的聲成像圖就能達到非常高的空間分辨率。
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