CN107340051A - 一种用于水声低频声源测试的单端面互易装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于水声低频声源测试的单端面互易装置，包括：壳体(1)，横梁(2)，激振器(3)，顶杆(4)，阻抗头(5)，阻抗头底座(6)，端面薄板(8)，环形金属环(9)，安装吊杆(11)；所述激振器(3)与所述壳体(1)的中心轴线重合，并通过所述横梁(2)固定安装在所述壳体(1)内部；所述激振器(3)的力输出顶杆、所述顶杆(4)、所述阻抗头(5)、所述阻抗头底座(6)、所述端面薄板(8)按照从上到下的顺序依次串联连接；所述顶杆(4)通过旋转实现与所述阻抗头(5)的固定连接或断开，从而使所述单端面互易装置在发射状态和接收状态之间进行切换。

Description

一种用于水声低频声源测试的单端面互易装置
技术领域
本发明涉及声学测量技术领域，特别涉及一种用于水声低频声源测试的单端面互易装置。
背景技术
随着水声技术的进步，水声声源的发展趋势之一是向低频方向发展，随之而来对水声声源低频测量技术提出了相应的要求。水中的声传播特性和水声测量的特点决定了水声声源在非自由场环境，或者说有限水域条件下的低频测试十分困难。
基于力声互易原理的测试方法提供了一种解决该问题的途径。专利号为ZL201520753800.0的中国专利《一种用于低频声源测试的双端面的力声互易装置》和申请号为201510622864.1的中国专利申请《一种用于低频声源测试的双端面的力声互易装置和方法》，采用对称腔体结构来实现装置的互易。该方法可行，但同时由于要求两个腔体，尤其是振动结构完全一致，对加工和安装的精度要求非常高。
发明内容
本发明的目的在于克服已有的水声低频声源测试装置对加工和安装精度要求非常高的缺陷，从而提供一种结构简单、加工容易、使用方便的测试装置。
为了实现上述目的，本发明提供了一种用于水声低频声源测试的单端面互易装置，包括：壳体1，横梁2，激振器3，顶杆4，阻抗头5，阻抗头底座6，端面薄板8，环形金属环9，安装吊杆11；
其中，所述激振器3与所述壳体1的中心轴线重合，并通过所述横梁2固定安装在所述壳体1内部；所述激振器3的力输出顶杆、所述顶杆4、所述阻抗头5、所述阻抗头底座6、所述端面薄板8按照从上到下的顺序依次串联连接；所述顶杆4通过旋转实现与所述阻抗头5的固定连接或断开，从而使所述单端面互易装置在发射状态和接收状态之间进行切换。
上述技术方案中，所述的阻抗头底座6和所述的端面薄板8之间安装有小橡胶密封圈7。
上述技术方案中，所述的端面薄板8和所述的壳体1之间安装有大橡胶密封圈10。
上述技术方案中，所述的端面薄板8通过环形金属环和螺栓固定安装在所述的壳体1的端部。
上述技术方案中，所述的壳体为中心对称结构，包括圆柱状或者方形。
上述技术方案中，所述的阻抗头5在安装时，其力敏感端与所述的端面薄板8接触。
上述技术方案中，所述单端面互易装置在使用时下部浸入水中，上部露出水面。
上述技术方案中，所述单端面互易装置经过密闭和水密处理之后，能够全部放入水中进行使用。
本发明的优点：
本发明适用于有限水域水声低频声源测试，该装置结构简单、加工容易、集成度高，运输、安装、使用都十分方便。
附图说明
图1是本发明的单端面互易装置的立体结构示意图；
图2是本发明的单端面互易装置的正面剖视图。
图面说明
1、圆柱形壳体 2、横梁
3、激振器 4、顶杆
5、阻抗头 6、阻抗头底座
7、小橡胶密封圈 8、端面薄板
9、环形金属环 10、大橡胶密封圈
11、安装吊杆
具体实施方式
现结合附图对本发明作进一步的描述。
现结合附图对本发明作进一步的描述。
如图1、2所示，本发明提供了一种用于水声低频声源测试的单端面互易装置，该装置呈圆柱状，其包括：圆柱形壳体1，横梁2，激振器3，顶杆4，阻抗头5，阻抗头底座6，端面薄板8，小橡胶密封圈7，大橡胶密封圈10，环形金属环9，安装吊杆11。
所述的激振器3与所述的圆柱形壳体1的中心轴线重合，并通过所述的横梁2固定安装在所述的圆柱形壳体1内部；所述的激振器3的力输出顶杆、所述的顶杆4、所述的阻抗头5、所述的阻抗头底座6、所述的端面薄板8依次串联连接；所述的顶杆4可以通过旋转实现与所述的阻抗头5固定连接和断开，从而使所述的互易装置在发射状态和接收状态之间进行切换；所述的阻抗头底座6和所述的端面薄板8之间安装有所述的小橡胶密封圈7；所述的端面薄板8和所述的圆柱形壳体2之间安装有所述的大橡胶密封圈10；所述的端面薄板8通过环形金属环9和螺栓固定安装在所述的圆柱形壳体1的端部。
在图1和图2所示的实施例中，单端面互易装置的壳体呈圆柱状，在其他实施例中，壳体也可以是其他形状的中心对称结构，如方形。
阻抗头5在安装时，其力敏感端与所述的端面薄板8接触。
本发明的单端面互易装置可以半浸入水中进行使用，也可以进行密封和水密处理之后，完全浸入水中进行使用。
在使用时，将本发明的单端面互易装置通过所述的安装吊杆11固定安装在外部吊装机械上，并使装置下部浸入水中。在水中一定距离处，如5m，放置待测的低频水声换能器，并旋转所述的顶杆4使其与所述的阻抗头5断开连接。使该水声换能器发声，测得所述的阻抗头5的速度信号。随后取出低频水声换能器，在低频水声换能器原所在位置放置一个水听器，并旋转所述的顶杆4使其与所述的阻抗头5固定连接。给所述的激振器3以驱动信号，测得所述的阻抗头5的力信号和水听器声压。则可以得到待测的水声换能器辐射的体积速度，计算公式为：体积速度＝力信号*速度信号/水听器声压。
最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (8)

1.一种用于水声低频声源测试的单端面互易装置，其特征在于，该装置包括：壳体(1)，横梁(2)，激振器(3)，顶杆(4)，阻抗头(5)，阻抗头底座(6)，端面薄板(8)，环形金属环(9)，安装吊杆(11)；
其中，所述激振器(3)与所述壳体(1)的中心轴线重合，并通过所述横梁(2)固定安装在所述壳体(1)内部；所述激振器(3)的力输出顶杆、所述顶杆(4)、所述阻抗头(5)、所述阻抗头底座(6)、所述端面薄板(8)按照从上到下的顺序依次串联连接；所述顶杆(4)通过旋转实现与所述阻抗头(5)的固定连接或断开，从而使所述单端面互易装置在发射状态和接收状态之间进行切换。
2.根据权利要求1所述的用于水声低频声源测试的单端面互易装置，其特征在于，所述的阻抗头底座(6)和所述的端面薄板(8)之间安装有小橡胶密封圈(7)。
3.根据权利要求1所述的用于水声低频声源测试的单端面互易装置，其特征在于，所述的端面薄板(8)和所述的壳体(1)之间安装有大橡胶密封圈(10)。
4.根据权利要求1所述的用于水声低频声源测试的单端面互易装置，其特征在于，所述的端面薄板(8)通过环形金属环和螺栓固定安装在所述的壳体(1)的端部。
5.根据权利要求1所述的用于水声低频声源测试的单端面互易装置，其特征在于，所述的壳体为中心对称结构，包括圆柱状或者方形。
6.根据权利要求1所述的用于水声低频声源测试的单端面互易装置，其特征在于，所述的阻抗头(5)在安装时，其力敏感端与所述的端面薄板(8)接触。
7.根据权利要求1所述的用于水声低频声源测试的单端面互易装置，其特征在于，所述单端面互易装置在使用时下部浸入水中，上部露出水面。
8.根据权利要求1所述的用于水声低频声源测试的单端面互易装置，其特征在于，所述单端面互易装置经过密闭和水密处理之后，能够全部放入水中进行使用。
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