水听器振动液柱法测试系统用于多种类型结构和较大尺寸水听器进行检定或校准。
一、系统测试方法简介
水听器灵敏度测试系统(振动液柱法)是在一个充满液体的刚性水腔内,位于开口水腔底部的声源F在电压U的激励下,在水腔中产生均匀的声压;同时位于水腔中适当位置的待测换能器X和标准水听器P,在相同声压作用下各自产生开路电压Ux和Uo。通过电压测量装置分别测量这两个开路电压Ux和Uo,则待测换能器的声压灵敏度级可以由下面公式求出:
公式(1)中:MO——标准水听器的灵敏度级,单位为dB(基准值1V/Pa)。
密闭腔的工作频率范围是10 Hz~800 Hz,使用电动换能器来实现测量声场的产生,测量使用单频正弦波。
二、系统组成
水听器灵敏度测试系统,由测试腔体、信号调理器、数字采集板、控制计算机和自动测试软件组成,信号调理器通过USB接口与控制计算机相连。
原理框架图
信号调理器由前置放大模块、跟踪滤波模块和功率放大模块组成。数字采集板产生测量所需的频率信号,通过功率放大模块放大后作用于发射换能器,在测量腔中产生所需要的测量声场;前置放大模块接收标准水听器或待测检波器的开路输出电压信号,进行阻抗转换和放大后,通过滤波器滤波,提升测量的信噪比,zui后输入数字采集板行转换,测得标准水听器和被测检波器的开路输出电压U0和Ux,利用已知的标准水听器的灵敏度数据M0,由公式(1)就可以求得被测水听器的灵敏度。
三、测试依据
水听器进行检定或校准。
依据的技术规范名称:
JJG1018-2007《1Hz~2kHz 标准水听器检定规程》
GB/T3223-1994《水声换能器自由场校准方法》
GB/T7965-2002《声学 水声换能器测量》
测量范围:
灵敏度测量频率范围:20 Hz~2000 Hz(其他测量频率范围请咨询我们)
灵敏度测量不确定度:U=0.6 dB(k=2)(振动液柱法)
频率范围:1 kHz~200 kHz,方向性 0°~360°
灵敏度动态范围:(-220~-160)dB 电功率:≤800 W
四、测量步骤
1.检查仪表连线,打开信号调理器和计算机,预热15分钟以上;
2.将标准水听器和被校换能器安装到测量腔内,驱除附着的气泡;
3.运行“测量程序”;
4.在计算机上填写被测件的信息,并输入需要测试的频率;
5.开始测量,同时注意观察测量过程中有无异常现象;
6.测量结束,根据需要打印测试结果,将数据存盘;
7.取出被校件和标准水听器,关闭测试系统。
五、注意事项
测量前应提早用清洁水充满测试水腔,并在安装水听器前将腔内气泡排除干净。用无腐蚀作用的洗涤剂清洗标准水听器和待测换能器的工作面,并在水中至少浸泡半小时,然后将其固定于测量水腔内。使用同时比较法时,待测换能器和标准水听器的声中心应尽可能位于同一水平面中。水听器灵敏度测试系统在安装过程中应避免带入气泡,执行程控测量程序,进行自动测量。