解读│水声大型试验设备共享

时间:2021-03-17作者:文章来源:十大网赌靠谱平台浏览:10


 水声技术重点实验室是国内能够承担水声领域综合性试验任务的实验室。

实验室建有:全频段非消声水池、低频消声水池、高频信道水池(内含高频消声水池)、以及重力式低噪声水洞,拥有高压压力试验装置,有混响室及隔声室等空气声学测量室,同样配备了辅助实验用的配套用房及设施:吊重10吨的吊车、水池上的实验航车及相应的一些实验仪器等,可为国际、国内行业内的各位同行提供先进的实验条件,促进水声行业的交流与合作。

实验水池的主要功能是提供一个较为理想的水下声场环境,用于各类水声设备的测试计量、实验仪器设备调试以及开展相关科学实验研究等。

一、消声水池

主要性能指标

水池尺寸:25m×15m×10m

工作频率:F≥2kHz

吸声系数:2kHz以上α≥0.99

走架控制:5个自由度XYZφθ

位置精度:1mm

角度精度:0.1度;吊杆入水深度:5

主要可开展实验

1、声频特性分析研究

2、近场声全息、声成像技术研究

3、噪声源识别与定位技术研究

4、矢量水听器性能测试

5、声强与声功率测量技术研究

6、结构减振降噪技术以及噪声特性的测量技术

7、声散射特性研究

8、水声换能器及基阵的测试技术研究

二、水声信道水池

主要性能指标

水池尺寸:45m×6m×5m

工作频率:50kHz—1MHz

备注:信道水池西侧8米是有闸门隔开的,池底铺有2.5m深的沙子,可做掩埋物体探测实验

主要可开展实验

1、 海洋环境中声传播规律研究缩比实验

2、 水声信道多途结构测量实验

3、 海底底质分类模拟实验

4、 水声波导中目标散射实验

5、 沉底与掩埋目标探测试验

6、 海底混响特性实验

7、 水声通信实验

8、 水声信道中声学设备性能测试实验

9、 水声信道匹配实验

三、全频段非消声水池

主要性能指标

1. 水池尺寸:15m×9.3m×6m

2. 工作频率:各声学频段

3. 走架控制:5个自由度XYZΦθ

4. 位置精度:1mm

5. 吊杆入水深度:3m

6. 旋转升降杆承载量:1000kg

7. 旋转升降杆升降速度:1-2m/min

8. 旋转升降杆旋转速度:10-180°/min

9. 旋转角度范围:0-720°

10. 旋转角精度:0.1°

11. 大航车航速:1-6m/min

主要可开展实验

非消声水池可以完成准二级水声换能器校准实验以及其它水声测量实验,其中包括:

1. 水听器灵敏度校准实验:自由场电压灵敏度应用球面波自由场互易法测量及计算;自由场电压灵敏度的混响场互易法测量及计算;

2. 水声发射器校准实验;

3. 水声换能器指向性测量实验;

4. 水声换能器阻抗特性测量实验

5. 水声换能器及其它水下声源辐射声功率测量实验:辐射声功率的自由场和混响场测量及计算;

6. 水声吸声构件的吸声系数测量。

四、重力式低噪声水洞

主要性能指标

工作段尺寸:0.4m×0.4m×3m

上水箱可储水尺寸:35m×3.5m×1.7m

上水箱标高:21.40m

下储水池(非消声水池)

下水箱可储水尺寸:15m×9.3m×6m

主要完成工作

1、水流引起弹性结构的振动与声辐射

2、水动力噪声特性研究

3、水流引起的湍流附面层压力脉动和尾声

4、流场—声场—振动之间相互关系机理研究

5、不同线型导流罩流体动力学和声学特性研究

6、声呐基阵(拖曳线列阵、舷侧阵等)流噪声特性研究

7、舰船、潜艇和鱼雷的水下振动及其噪声控制

8、结构的减振降噪技术研究

9、流场测量流动显示

五、压力测试装置

主要性能指标

内径0.6米,有效深度1.6米。上图为压力测试装置。室内有监控摄像头、电动葫芦。操作间与该室一墙之隔,墙壁加有防爆钢板。

主要可开展实验

压力测试装置可以作尺寸合适试件的打压试验,最高可以打压到100MPa,相当于1万米水深时的水压,用于测试各种试件在不同水压下的密封性能及耐静压强度;也可以在线带压测试换能器阻抗特性、释放器在设计压力下的释放情况。

六、循环式混响水池的俯视图

主要性能指标

水池尺寸:9.1m×3.3m×1.7m

水泵性能:型号GDD200-24B型低噪声管道泵

流量:250 m3/h

扬程:15m

功率:18.5kW

转速:1480r/min

效率:79%

外循环管路内径:200mm

变频器:可调节档位0~50

主要可开展实验

1、流场环境下弹性结构的振动与声辐射

2、水下航行器缩比模型的水动力噪声特性研究

3、各型船用螺旋桨的水动力噪声特性研究

4、离心泵流噪声研究

5、循环管路系统的振动与噪声研究

七、空气声学测量室

隔音室

主要性能指标

尺寸:9m×4.2m×3.4m

容积:53.68立方米。

主要可开展实验

在可听声范围内测试材料的隔声效果。

混响室

主要性能指标

容积:97.53立方米

最低谐振频率:40MHz

最低工作频率:150MHz

主要可开展实验

用于测试大面积材料的吸声系数,如:房屋建筑新型材料吸声性能测试和铁路轨道新型铺垫材料的吸声性能。

部分共享设备简介

一、标准水听器

型号:BK8103

工作频率范围:0.1Hz to 180KHz;接收灵敏度:-211dB。微型水听器,用于水下高频测量,工作水深可达400m

型号:BK8104

工作频率范围:0.1Hz to 120KHz;接收灵敏度:-205 dB。标准水听器,全指向性,可做其它水听器校准的参考标准,工作水深可达400m

型号:BK8105

工作频率范围:0.1Hz to 160KHz;接收灵敏度:-205 dB。内装球形压电陶瓷敏感元件,有很好的全指向性,工作水深可达1000m

型号:BK8106

工作频率范围:7Hz to 80KHz;接收灵敏度:-173 dB。低噪声、高灵敏度水听器,内置前置放大器,工作水深可达1000m

二、高频标准水听器

型号:RESON TC 4014

技术指标:工作频率范围:15Hz to 480KHz;接收灵敏度:-180dB;工作深度900m;前放增益:25dB

型号:RESON TC 4035

技术指标:工作频率范围:10Hz to 800KHz;接收灵敏度:-214dB;工作深度.300m;前放增益:10dB

型号:RESON TC 4038

技术指标:工作频率范围:10Hz to 800KHz;接收灵敏度:-228dB;工作深度.20m

型号:RESON TC 4040

技术指标:工作频率范围:1Hz to 120KHz;接收灵敏度:-208dB;工作深度.400m

三、标准发射换能器

该设备是一种专用的宽带、水平无指向性的水声发射换能器。

按工作段共有五部分构成。该设备作为水中声源,按一定频率发射水声信号。可完成水声传播、水声探测、水声定位和水声计量等方面的试验和研究。可广泛应用于水声物理和水声工程的各个研究领域。

技术指标:

工作频率:500Hz80kHz(共五个换能器,分为500Hz28kHz820kHz2040kHz4080kHz );

声源级:不小于170dB

工作水深:不小于200m;最大工作电压:不小于800Vram(连续);

电缆长度:50m;指向性:换能器轴向圆柱形。

四、L系列线性功率放大器

该系列放大器为A类线性功率放大器,采用模块化设计,由电源、前置放大器、输出模块和输出变压器组成。该放大器可连接压电、磁致伸缩、电动式等类型换能器,并有高线性、低失真及动态范围广(100dB)等特点。该功放提供多种输出阻抗值的选项,使用者可以通过前面板上的旋钮选择匹配换能器的输出电路。提供多重的过载与短路保护装置,适合船载和水池等应用环境。

L2线性功率放大器

输出功率:260VA(连续)、650VA(脉冲);输出电压(V RMS)88132175220265;工作频率:400Hz to150KHz;重量:52磅。

L6线性功率放大器

输出功率:800VA(连续)、2000VA(脉冲);输出电压(V RMS)1061502123004246008481200;工作频率:40Hz to120KHz;重量:165磅。




-1 信号适调放大器

型号:BK2692

输入4通道,输出4通道;最低频率:0.1Hz,最高频率:100KHz;最小增益:×0.1-20Db),最大增益:×1000080Db)。BK2692适调放大器具有低噪声、高动态范围、高精度的特点。它集成了高低通滤波器,具有多种过载指示功能,非常适合实验室使用,适用于电荷加速度计、水听器、力传感器、电容传声器、CCLD加速度计和声强探头。可通过串行控制接口(RS.232)允许计算机控制设置和测试功能,可从单台电脑控制多个放大器。

-2 信号适调放大器

型号:BK2694

信号通道:16路,放大倍数:10dB 20dB 30 dB,工作模式:低通、高通、带通。可完成水声信号滤波放大等调理功能,支持电压和CCLD两种放大模式,自动识别TEDS智能传感器信息,可多机级联扩展,并有基于PC的软件控制。具有极低的自噪声,动态范围可达120dB

六、PULSE动态信号分析仪

该设备前段采用BK3660-D-100,采集卡采用BK3052-B。基于LAN-XI总线结构的前端机箱最多可容纳11个输入/输出模块;GPS接口用于设定系统绝对时间,并为各通道同步采集提供时间基准。通道数:33个;输入方式:CCLD输入、直接输入;最高工作频率(分析频率):102.4KHz;采样频率:(102.4×2.56KHz;动态范围:大于160dBA/D转换:双24位;数据传输:24位;FFT分析时中心频率分辨率:1Hz;内置高通滤波、抗混跌滤波。

PULSU多通道动态分析软件是B&K(丹麦)公司开发主流分析平台,包括PULSU LabshopPULSU Reflex,是世界第一款实时数据采集和多数据分析软件。该软件与B&K生产的数据采集硬件的完美匹配,可实现直观的数据采集、实时的测量分析和强大的后处理功能。

主要技术参数:

支持通道数:32路;最高采样率:100KHz;最高工作频率:30KH;数据格式:.dat NaNi .wav .uff;数据分析模式: FFT(快速傅里叶)、CPB(倍频程);基本分析功能:自谱和互谱、频率响应函数、互相干、瀑布图和彩色云图、积分与微分等。

七、阻抗分析仪

6500B 系列的精密阻抗分析仪提供各种电子组件的参数量测,频率范围从 20Hz to 120MHz。具有非常完善的测试功能可在分析及电表两种模式中做扫频,单次及多次的测试。Graphical User Interface (GUI) 用户图型接口与TFT-LCD(薄膜晶体管液晶显示器)做结合,测量参数显示得更加清楚,用户也容易上手。仪器可透过 GPIB LAN 接口来操控。

具有完善的量测功能及多项可量测之参数. 在画面上可获得两项组件的参数。可量测的参数如下所示:

Capacitance (C) 电容、Inductance (L) 电感、Resistance (R) 电阻、Reactance (X) 电抗、Conductance (G) 电导、Susceptance (B) 电纳、Dissipation Factor (D) 消耗因素、Quality Factor (Q) 质量因素、Impedance (Z) 阻抗、Admittance (Y) y参数、Phase Angle (Ø) 相位角。所有以上参数都可透过面板或是GPIBLAN等接口来进行设定,操作及量测。



以扫频绘图的功能将两种参数的图型显示在 TFT 屏幕上,两种参数的坐标可以 frequency, drive level DC bias设定。

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