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基于耦合管方法的水声材料去耦特性测量
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作者 李水 易燕 +3 位作者 莫喜平 刘永平 佟昊阳 朱学文 《声学与电子工程》 2025年第1期12-16,共5页
为快速准确地测量水声材料去耦特性,提出了一种基于耦合管的水声材料去耦系数测量方法。耦合管内径208mm、外径420mm、高400mm,配置气压补偿的低频发射换能器作为耦合管激励源,平面活塞振动通过水柱耦合到被测水声材料样品。通过被测样... 为快速准确地测量水声材料去耦特性,提出了一种基于耦合管的水声材料去耦系数测量方法。耦合管内径208mm、外径420mm、高400mm,配置气压补偿的低频发射换能器作为耦合管激励源,平面活塞振动通过水柱耦合到被测水声材料样品。通过被测样品背衬上的加速度计来测量振速,通过换能器辐射面上集成的平面水听器和加速度计来测量水柱的振速和输入阻抗,再通过计算水柱的阻抗传递矩阵得到样品声波入射面的振速和背衬面的振速之比(振速去耦系数)。建立的水声材料去耦特性耦合管测量装置工作频率范围为100~4000Hz,最高耐压为3MPa。对水层样品和多层穿孔橡胶样品进行了实际测量,并与平面波模型仿真计算结果进行了比较,水层样品的测量结果与理论曲线在全频段均有很好的吻合,橡胶样品的测量结果符合预期。 展开更多
关键词 水声材料 去耦特性 耦合管 测量方法
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水声材料声学参数测试技术的进展 被引量:2
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作者 曹锃 佟昊阳 +5 位作者 易燕 颜士玲 黄唯纯 李水 陈毅 赵涵 《中国材料进展》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期79-88,共10页
水声材料是水下声系统能力形成和发展的基础,其声学参数测试技术是确保水声材料构件功能实现的重要保障,然而目前水声材料构件的测试技术面临着低频拓展及高压拓展等方面带来的技术挑战。水声材料构件的声管测试技术可分为驻波管法、脉... 水声材料是水下声系统能力形成和发展的基础,其声学参数测试技术是确保水声材料构件功能实现的重要保障,然而目前水声材料构件的测试技术面临着低频拓展及高压拓展等方面带来的技术挑战。水声材料构件的声管测试技术可分为驻波管法、脉冲管法和行波管法,此3种方法在适用性方面相互补充,但存在测试构件尺寸小难以阐明结构的整体特性、构件与管壁间的缝隙造成测量失准的问题。自由场测试技术及压力罐测试技术是大面积水声材料测试的有效手段,但存在测试构件边缘衍射造成测量准确性降低的问题。对目前采用的水声材料测试技术及其研究现状进行了综述,讨论了各类测试技术存在的困难和挑战,并展望了水声材料构件测试技术未来的发展方向。 展开更多
关键词 水声材料 声管 自由场 压力罐 低频 高压 边缘衍射
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超短基线在低频基阵指向性测量中的应用 被引量:1
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作者 解建宇 赵鹏 +3 位作者 王月兵 盛勇杰 佟昊阳 赵涵 《中国测试》 CAS 北大核心 2024年第7期40-46,共7页
随着水声换能器工作频率的降低,实验室空间很难达到自由场和远场测量的要求。而开阔水域的水下环境复杂,基阵很难实现更深层次的吊放,需要安装价格昂贵的吊装平台来获取标准声源与待测基阵之间的相对位姿,效率低且维护成本高。文章采用... 随着水声换能器工作频率的降低,实验室空间很难达到自由场和远场测量的要求。而开阔水域的水下环境复杂,基阵很难实现更深层次的吊放,需要安装价格昂贵的吊装平台来获取标准声源与待测基阵之间的相对位姿,效率低且维护成本高。文章采用超短基线定位技术,信号选用线性调频脉冲信号与伪随机编码脉冲信号,并分别基于脉冲压缩法和复相关算法实现距离和相位测量。比对湖上定位精度试验和基阵指向性标定静态试验的结果显示:角度误差为2.5°以内;-6 dB波束宽度在2~10 kHz频率范围内测量误差在5.38%以内。证明超短基线定位在低频基阵指向性标定的可行性。 展开更多
关键词 超短基线 指向性 换能器 线性调频脉冲信号 伪随机编码脉冲信号
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变温变压环境中大面积水听器灵敏度低频校准方法 被引量:5
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作者 佟昊阳 易燕 +2 位作者 李水 陈毅 赵涵 《计量学报》 CSCD 北大核心 2021年第9期1187-1192,共6页
针对在变温变压环境中缺少低频大面积水听器灵敏度校准手段的问题,提出了在行波管中校准水听器的半行波管法:将待校准水听器放置于行波管中,通过控制行波管两边的有源终端,在待校准水听器与辅助换能器之间形成行波场,与主发射换能器之... 针对在变温变压环境中缺少低频大面积水听器灵敏度校准手段的问题,提出了在行波管中校准水听器的半行波管法:将待校准水听器放置于行波管中,通过控制行波管两边的有源终端,在待校准水听器与辅助换能器之间形成行波场,与主发射换能器之间形成驻波场。推导了水听器灵敏度的校准公式。在常温常压环境下,通过与传统低频校准方法的比对,校准结果具有良好的一致性,证明该方法可以有效校准大面积水听器的灵敏度;在不同温度与压力环境下对水听器灵敏度的校准结果,说明了该方法在变温变压条件下校准水听器的可行性,为大面积水听器灵敏度的校准提供了一种方法;对该方法进行了测量不确定度评定,其扩展测量不确定度为3 d B。 展开更多
关键词 计量学 水听器 行波管 低频校准 灵敏度
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开阔水域下换能器指向性实船校准方法研究 被引量:4
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作者 盛勇杰 王月兵 +3 位作者 佟昊阳 赵涵 刘海楠 沈超 《声学技术》 CSCD 北大核心 2021年第4期581-586,共6页
随着换能器谐振频率的降低,其尺寸一般会增大,现有的测量方法对其指向性的测量越来越困难,而且换能器在实船安装前后性能会发生变化。文章提出了一种基于三维立体水听器阵列的开阔水域下换能器指向性实船校准方法。利用超短基线定位和... 随着换能器谐振频率的降低,其尺寸一般会增大,现有的测量方法对其指向性的测量越来越困难,而且换能器在实船安装前后性能会发生变化。文章提出了一种基于三维立体水听器阵列的开阔水域下换能器指向性实船校准方法。利用超短基线定位和坐标转换确定待校准换能器与水听器阵列的位置与方向,并通过水听器阵的接收声压数据绘制换能器的指向性图。在湖上试验时分别使用标准测量法和实船校准法测量换能器的指向性,并对5 kHz和2.5 kHz频率下的实验数据进行对比分析,测试结果表明:-3 dB波束宽度误差分别为4.2%和7.4%,均满足水声测量误差低于10%的要求,证明了实船校准法的可行性和有效性。 展开更多
关键词 换能器 指向性 超短基线定位 坐标转换 实船校准
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行波管最优声场的获取方法研究
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作者 佟昊阳 《声学与电子工程》 2019年第1期40-43,共4页
为了降低行波管校准装置的测量不确定度,就水听器位置对行波管中声场测量误差的影响进行了讨论。通过不同水听器位置的组合在不同的频段进行测量实验达到使行波管内部声场测量误差降低,为获取行波管中最优声场提供保障。实验证明该方法... 为了降低行波管校准装置的测量不确定度,就水听器位置对行波管中声场测量误差的影响进行了讨论。通过不同水听器位置的组合在不同的频段进行测量实验达到使行波管内部声场测量误差降低,为获取行波管中最优声场提供保障。实验证明该方法可以有效的降低行波管装置的测量不确定度。 展开更多
关键词 行波管 水听器位置 测量误差 低频 测量不确定度
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离散脉冲法测量水声材料反射系数
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作者 佟昊阳 《声学与电子工程》 2020年第2期25-27,共3页
介绍一种在有限尺寸水域中能够较为准确测量水声材料反射系数的离散脉冲法。利用高频脉冲分析水声材料样品反射波的构成,推导水声材料反射系数随频率变化的函数。采用该方法,在尺寸为30cm×30cm×30 cm的有机玻璃水槽中,测量1 c... 介绍一种在有限尺寸水域中能够较为准确测量水声材料反射系数的离散脉冲法。利用高频脉冲分析水声材料样品反射波的构成,推导水声材料反射系数随频率变化的函数。采用该方法,在尺寸为30cm×30cm×30 cm的有机玻璃水槽中,测量1 cm厚有机玻璃、频率在1~50 kHz范围的反射系数。测量结果与理论值吻合良好,证明该方法具有一定的测量精度,测量数据可靠。 展开更多
关键词 离散脉冲 水声材料 反射系数 水声测量
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