一、概述
该系列矢量水听器又叫三维同振球形矢量水听器,是一种声压梯度敏感的水听器,可以分辨出同一声轴上不同方向的入射声波。作为一种新型水声换能器,可以提供水下声场质点振速信息,具有常规水听器无法比拟的优势.因此能够使研究人员更加全面的了解声场,促进对水下声学物理特性的研究.尤其优越的低频余弦型指向性,可以使其在小孔径下获得较高的增益。
二、特点:
1、该产品采用内置调理电路的压电加速度传感器为核心设计,传感器产生的电量是很小,产生的电信号容易受到噪声干扰,因此,需要对信号进行放大和调理。调理电路中集成了高灵敏的电子器件,使其尽量靠近敏感元件以保证更好的抗噪性能,并且更容易满足封装密封工艺要求。
2、新型矢量水听器包含三个相互正交的矢量通道(X、Y、Z)和一个全向的声压通道(P),矢量通道每个方向采用了一只上述的加速度传感器,安装在一个公共的基座上,内部结构示意图如图1所示。
如图1(VHS90为例)
3、与普通的加速度计不同,三维矢量水听器内部的加速度传感器是专门定制的,体积小,重量轻,灵敏度高。定制的信号调理电路为幻象供电,即电源和信号共用一根芯线,每个矢量通道仅使用两芯电缆,降低了电缆的总芯数。调理电路具有很强的带负载能力,可以将输出电缆延长几十米,电路仍然能正常工作,并且水听器灵敏度没有任何变化。
4、它的结构是用高分子材料,内部填充玻璃微珠,借助专用的模具灌封成球体,球体的平均密度介于1.05~1.2g/cm3之间。
5、使用了专门定制的柔性7芯屏蔽电缆。
三、技术参数
型号 | VHS56 | VHS90 | VHS200 | VHS300 |
频率范围 | 80~7000Hz | 10~4000Hz | 5~1000Hz | 3~300Hz |
通道数量 | 共三个通道,X、Y、Z三个矢量通道,声轴方向相互正交 | 共四个通道,其中X、Y、Z三个矢量通道,声轴方向相互正交;另外一个声压P通道,无指向性 | 共四个通道,其中X、Y、Z三个为矢量通道,声轴方向相互正交; P为声压通道,无指向性 | 四个通道,其中X、Y、Z三个为矢量通道,声轴方向相互正交; P为声压通道,无指向性; |
自由场声压灵敏度 | 通道X、Y、Z声压灵敏度:≥-190dB(@1kHz); 工作频段内满足 6dB/OCT递增 | (1)矢量通道X、Y、Z声压灵敏度:≥-180dB(@1kHz),工作频段内满足6dB/OCT递增, (2)声压通道P接收灵敏度:≥-180dB(含20dB前置放大器), 工作频段内起伏≤±1.5 dB | (1)矢量通道X、Y、Z声压灵敏度:≥-165dB(@1kHz);工作频段内满足6dB/OCT递增; (2)声压P通道接收灵敏度:≥-180dB(含20dB前置放大器)工作频段内起伏≤±1.5 dB | (1)矢量通道X、Y、Z声压灵敏度:≥-165dB(@100Hz);工作频段内满足6dB/OCT递增; (2)声压P通道接收灵敏度:≥-180dB(含20dB前置放大器)工作频段内起伏≤±1.5 dB |
指向性 | 余弦型,横向抑制比大于26dB,响应不均匀指标≤1.5 dB | 矢量通道:余弦型,横向抑制比大于26dB,响应不均匀指标≤1.5 dB;声压通道:无指向性,频段内起伏≤2.0dB | 矢量通道:余弦型,横向抑制比大于26dB,响应不均匀指标≤1.5 dB;声压通道无指向性,频段内起伏≤2.0dB | 矢量通为余弦型,横向抑制比大于26dB,响应不均匀指标≤1.5 dB;声压通道无指向性,频段内起伏≤2.0dB |
水听器相位 | X、Y、Z、P四个通道相位关系固定 | X、Y、Z、P四个通道相位关系固定 | X、Y、Z、P四个通道相位关系固定 | |
水听器尺寸 | Ф56mm(安装尺寸≤Ф120) | Ф90mm(安装尺寸≤Ф120) | Ф200mm(安装尺寸≤Ф260) | Ф300mm(安装尺寸≤Ф360) |
水听器重量 | 100g(空气中),水中零浮力 | 480g(空气中),水中零浮力 | 4.4kg(空气中),水中零浮力 | 13.5kg(空气中),水中零浮力 |
工作深度 | 150m | 150m | 300m | 1000m |
输出电缆 | 3mm柔性聚氨酯橡胶电缆,5芯屏蔽,长度根据实际需求确定 | 5mm柔性聚氨酯橡胶电缆,7芯屏蔽,长度根据实际需求确定 | 5mm柔性聚氨酯橡胶电缆,7芯屏蔽,长度根据实际需求确定 | 5mm柔性聚氨酯橡胶电缆,7芯屏蔽,长度根据实际需求确定 |
四、注意事项
1、严禁拉拽输出电缆取、放新型矢量水听器,拉扯电缆会导致水听器的损坏;
2、使用前需要清洗矢量水听传感器表面,可以用洗洁精等中性洗涤剂进行清洗;
3、建议使用柔软橡胶绳或橡胶O型密封圈作为弹性悬挂绳,使用前需要对O型密封圈进行检查,要求大小相同,弹性良好,表面无皲裂,在固定时,尽量保证各个方向的橡胶绳长度相等,拉力均匀;
4、新型矢量水听传感器是有方向的,使用时需要将zui大方向对准入射声波的声轴;
5、使用完毕后,尽快将三维同振矢量水听器从水中取出,擦干后放在包装箱内保存。