低频换能器及校准技术研究

论文摘要

低频发射换能器主要应用于隐身潜艇的水下探测、海底地震波模拟和实验室低频水声测量领域。对于隐身潜艇探测和海底地震波模拟而言,低频发射器可以制作成很大的尺寸,从而达到增加体积位移、提高辐射声功率的目的。对于实验室水声测量而言,人们通常希望低频发射换能器在辐射声功率满足测试要求的前提下,尺寸和重量尽量小,方便安装和吊放。论文采用机械结构以电机作为激励源设计研制了一只低于20Hz的甚低频发射换能器,用于矢量水听器的驻波管校准,其几何尺寸为Φ290mm x 290mm,总重量20kg,最大工作深度2m。论文以Helmholtz积分公式为理论基础,采用同振式矢量水听器对研制的甚低频发射换能器辐射声功率的测量方法和测量系统进行了研究,获得较为满意的结果,为其它类型低频声源校准提供参考依据。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 低频发射换能器的发展现状
• 1.2.1 弯张换能器
• 1.2.2 动圈式换能器
• 1.2.3 溢流式镶拼圆管换能器
• 1.3 低频发射换能器校准存在的困难
• 1.4 论文主要研究内容
• 第2章 低频发射换能器设计原理与测试方法研究
• 2.1 低频发射换能器设计原理
• 2.1.1 辐射板的设计
• 2.1.2 低频发射换能器激励源设计
• 2.2 基于矢量水听器的低频换能器近场测量方法研究
• 2.3 本章小结
• 第3章 低频发射换能器的设计与制作
• 3.1 低频发射换能器设计
• 3.2 低频发射换能器制作
• 3.3 本章小结
• 第4章 低频发射换能器Helmholtz积分法测试
• 4.1 低频发射换能器Helmholtz积分法测试实施方案
• 4.1.1 测量封闭面选择与实现
• 4.1.2 测量点的选择与数据采集方法
• 4.1.3 声压和法向声压梯度的获取
• 4.1.4 测量误差
• 4.1.5 比对实验
• 4.2 低频发射换能器Helmholtz积分法测试结果及分析
• 4.2.1 高频比对实验结果
• 4.2.2 低频声源测试结果
• 4.3 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果
• 致谢