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水声声压基准装置

/primary standard for sound pressure in water/
条目作者杨平邢广振
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杨平

邢广振

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最后更新 2022-12-23
浏览 123
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用于复现水声声压的基准装置。

英文名称
primary standard for sound pressure in water
所属学科
机械工程

单位帕(Pa),基准声压为1微帕(μPa)。水声声压基准装置主要用来开展水听器的校准。

国际电工委员会推荐的水声声压复现技术一般包括互易校准技术和激光干涉校准技术。互易校准技术要求水声换能器满足互易特性,三只水声换能器两两耦合,通过测量若干电学参数得到水听器的灵敏度;基于互易技术的水声声压基准装置,主要设备及换能器包括:标准水听器/标准发射换能器(其中至少一只满足互易性)、信号源、功率放大器、交流电压测量设备、交流电流测量设备、消声水槽/水池/耦合腔等。

20世纪90年代以后,由于对高频声场精确量化的需求,水听器校准频率上限的需求已达60兆赫甚至更高,但是由于互易校准技术在高频时存在换能器互易性不易满足、信噪比差等缺点,高频水声声压复现(高频水听器校准)一般采用激光干涉测量技术。激光干涉测量是通过直接测量水中质点振速,代入理论公式获得理想声压。基于激光干涉测量技术的水声声压基准装置,主要设备及换能器包括:水声换能器、信号源、功率放大器、交流电压测量设备、激光干涉测量系统、消声水槽/水池等。

水听器按频段一般可分为高频水听器、中频水听器、低频水听器。

高频水听器一般用来量化医用超声设备、工业超声检测设备辐射出的超声场,支持医学领域的安全诊断、精准治疗,工业检测领域中的定量评估。

中频与低频水听器一般用于水下声学探测设备的声场量化、水下噪声测量,支持水下探测、环境保护、军事活动等。

中国的水声声压基准最早由中国计量科学研究院四川分院(现中国测试技术研究院)建立,包括高频、中频和低频等若干装置,频率范围为1赫~5兆赫。

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