水声材料构件声学特性参数行波管校准装置.pdfVIP

2012年第 3期 声学与电子工程 总第 107期 水声材料构件声学特性参数行波管校准装置 李水 罗马奇 祖峰磊 (第七一五研究所，杭州，310012) 摘要 发展了一种基于行波管测量技术的水声材料构件声学特性校准装置，行波管内径为~208mm， 最高静水压为 6MPa，在实验室模拟海洋水温、水压环境下对诸如声障板、消声瓦、隔声瓦等水声材料构 件样品的反射系数、透射系数和吸声系数实施 100--4000Hz频率范围内的校准／N试。行波管两端分别配置 一 对耐压低频发射器，采用主动消声技术，先在管中建立起行波声场 ，管壁上的 8只水听器采集样品两边 的反射和透射声场，由双水听器传递函数法得到严格定义的样品声压反射系数和声压透射系数。通过对标 准样品的实际测量结果和理论计算值进行比较验证了校准装置的校准／N试性能。 关键词 水声材料构件；声学特性；行波管；校准装置 1引言 1989年建立 了测量装置 ，声管高4m、内径 150 mm，测量频率为 300Hz～5kHz[。此后，美国 在实验室模拟海洋水温、水压环境下对诸如 USRD也建立 了类似装置 ，由原先用于校准水听 声障板、消声瓦、隔声瓦等水声材料构件样 品反 器 的L系统改造而成 ，通过对发射矩 阵和接收矩 射系数、透射系数和吸声系数等声学特性参数的 阵之 比的 “传递矩阵”计算进行主动消声处理，声 校准 ／N试主要应用两类实验室设备：一类是温控 管高 2m、内径 380mm，测量频率 100～1750 高压消声水灌，另一类是声管。 Hz J 。 2006年，作者在俄罗斯行波管技术的基础 在高压消声水罐 中一般采用 自由场大面积样 上，开展了方法和实验研究，提出了一些方法和 品测量方法，为了适应罐体 内样 品和水域尺寸有 声管设计改进 ，建立 了国内用于水声材料构件试 限的测试条件 ，美 国水下战 中心水声基准分部 样声学性能低频测量的行波管实验系统，并得到 (NUWC．USRD)的JeanCPiquette提 出了一些 了验证 J。但在行波形成的频率点和测量精度方 改进方法 l【J。本文作者应用 自行研发的宽带脉冲 面还有待提高：在硬件方面，需要提高发射器的 压缩技术 J，在某水声一级计量站高压消声水灌 低频发射响应和水听器灵敏度及相幅一致性，提 中进行了应用的可行性研究。 高信号采集的同步和信噪比；在软件方面，需要 水声材料声学特性参数声管校准 ／测试方法 提高管中行波建立速度和精度，优化计算方法。 可分为脉冲法 、驻波法和行波法 。脉冲法和驻波 本文通过对两方面的改进和完善，提高了行波法 法是一种经典的水声材料测量方法 】。声管测量