專利名稱：一種水聽器聲壓靈敏度測試裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及傳感器技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種水聽器聲壓靈敏度測試裝置。
背景技術(shù)：
水聽器是利用材料的特性以及它與周圍環(huán)境相互作用產(chǎn)生的種種調(diào)制 效應(yīng)，探測 液體中壓力、聲音等信號的儀器。在民用領(lǐng)域，水聽器可以通過檢測水聲信號進(jìn)行石油勘 探、海洋生物監(jiān)測、海底考察等。在軍事領(lǐng)域，水聽器作為聲納系統(tǒng)的最前端，承擔(dān)著探測敵 方目標(biāo)信號的作用。作為一種重要的裝備，水聽器必須保證良好的性能。因此，在水聽器的生產(chǎn)、使用 過程中都必須對其性能進(jìn)行測試。而水聽器的聲壓靈敏度是一項(xiàng)重要的被測指標(biāo)。傳統(tǒng)的水聽器聲壓靈敏度測試方法中，振動液柱法是一種比較常用的方法。該方 法的原理是在振動臺上安放一只液柱缸，在液柱缸中盛入液體，水聽器懸掛于液體中。在液 柱缸底部安裝一只加速度計，用于測量液柱缸的加速度。當(dāng)液柱缸隨振動臺一起振動時，水 聽器所在位置的聲壓發(fā)生變化，該聲壓可以由液柱高度、水聽器深度以及液柱振動的加速 度計算得出。從而可以得出水聽器的靈敏度。也可采用比較法測試，將一只標(biāo)準(zhǔn)水聽器和 待測水聽器放入液柱缸的同一深度，通過標(biāo)準(zhǔn)水聽器測量聲壓，再計算出待測水聽器的聲 壓靈敏度(彭保進(jìn)等，光纖水聽器靈敏度測試研究，光子學(xué)報，vol. 34，pp. 1633-1638)。然而，該方法的最大缺點(diǎn)是需要大功率的振動臺。例如，一只直徑15cm，壁厚1cm， 高30cm左右的液柱缸，裝入水后，其質(zhì)量就在12kg以上。需要較大功率的振動臺才可以驅(qū) 動，這樣的振動臺不僅體積大、占用空間較多，而且價格昂貴。如果采用進(jìn)口設(shè)備，僅振動臺 就需要數(shù)萬元人民幣。此外，由于液柱缸的體積較大，質(zhì)量較大，在振動的過程中，尤其是低頻振動振幅 較大時，容易發(fā)生側(cè)翻。因此，本發(fā)明提出一種用于水聽器聲壓靈敏度測試的裝置，該裝置可以通過較小 的激振器實(shí)現(xiàn)聲壓靈敏度的測量并防止側(cè)翻。這是降低水聽器的測試成本、推廣水聽器的 研究領(lǐng)域所必需解決的重要技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容
(一)要解決的技術(shù)問題有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種水聽器聲壓靈敏度測試裝置，以解決 水聽器中振動臺功率大、體積大、成本高昂的問題。(二)技術(shù)方案為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種水聽器聲壓靈敏度測試裝置，該水聽器聲壓 靈敏度測試裝置包括基礎(chǔ)10 ；安裝于基礎(chǔ)10上的振動臺20，用于產(chǎn)生振動信號；
安裝于振動臺20上方的液柱缸30，作為測試的容器；安裝于基礎(chǔ)10上的水聽器夾具40，用于夾持待測水聽器；安裝于水聽器夾具上的標(biāo)準(zhǔn)水聽器61，用于測量聲壓；以及連接液柱缸30及基礎(chǔ)10的彈簧50，用于調(diào)制液柱缸的工作狀態(tài)并防止側(cè)翻。上述方案中，所述振動臺20具有可移動部分21，該可移動部分21進(jìn)一步通過一個法蘭盤22與液柱缸30連接，以保證液柱缸30的重心與振動臺20的振動方向重合。上述方案中，所述彈簧50通過帶孔螺栓23連接在基礎(chǔ)10和液柱缸30之間，以方 便更換。上述方案中，所述彈簧50不少于2根，并且均勻分布在液柱缸30的周向，以防止 液柱缸30的側(cè)翻。 上述方案中，所述液柱缸30和彈簧50構(gòu)成質(zhì)量-彈簧系統(tǒng)，而該水聽器聲壓靈敏 度測試裝置工作在該的質(zhì)量_彈簧系統(tǒng)的共振頻率附近，但不是共振頻率上。上述方案中，所述振動臺20和液柱缸30的工作特性通過更換不同性能的彈簧50 來進(jìn)行調(diào)整。(三)有益效果從上述技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明具有以下有益效果1、本發(fā)明提供的這種水聽器聲壓靈敏度測試裝置，可以通過更換不同性能的彈簧 50來調(diào)整振動臺20和液柱缸30的工作特性。2、本發(fā)明提供的這種水聽器聲壓靈敏度測試裝置，可以通過在液柱缸30的周向 均勻安裝彈簧的方法防止液柱缸的側(cè)翻。


圖1為本發(fā)明提供的水聽器聲壓靈敏度測試裝置示意圖；圖2為本發(fā)明提供的水聽器聲壓靈敏度測試裝置的彈簧50的連接示意圖。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合具體實(shí)施例，并參照 附圖，對本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。請參照圖1至圖2，該水聽器聲壓靈敏度測試裝置包括安裝于基礎(chǔ)10上的振動 臺20，用于產(chǎn)生振動信號；以及安裝于振動臺20上方的液柱缸30，作為測試的容器；安裝 于基礎(chǔ)10上的水聽器夾具40，用于夾持待測水聽器；安裝于水聽器夾具上的標(biāo)準(zhǔn)水聽器 61，用于測量聲壓；連接液柱缸30及基礎(chǔ)10的彈簧50，用于調(diào)制液柱缸的工作狀態(tài)并防止 側(cè)翻。振動臺20的可移動部分21通過法蘭盤22與液柱缸30連接，以保證液柱缸30的 重心與振動臺20的振動方向重合。彈簧50可以通過帶孔螺栓23連接在基礎(chǔ)10和連接液柱缸30之間，以方便更換。液柱缸30和彈簧50構(gòu)成質(zhì)量-彈簧系統(tǒng)，而本發(fā)明提出的水聽器聲壓靈敏度測 試裝置工作在該的質(zhì)量_彈簧系統(tǒng)的共振頻率附近，但不是共振頻率上。振動臺20和液柱缸30的工作特性可以通過更換不同性能的彈簧50來進(jìn)行調(diào)整。彈簧50不少于2根，并且均勻分布在液柱缸的周向，以防止液柱缸的側(cè)翻。本發(fā)明提供的水聽器聲壓靈敏度測試裝置的使用方法可結(jié)合附圖1說明。將振動臺20安裝于基礎(chǔ)10上，在振動臺20的可移動部分21上安裝法蘭22，并將液柱缸30安裝 于法蘭22上，其安裝方式一般為螺栓連接。在液柱缸中裝入其容量2/3左右的水。將待測 水聽器60和標(biāo)準(zhǔn)水聽器61固定于水聽器夾具40上，固定方式一般為用細(xì)線綁住或用膠帶 粘住。水聽器夾具40也同樣固定于基礎(chǔ)10上，不隨液柱缸一起振動。當(dāng)液柱缸30振動時，帶動其中的液體一起振動，從而使水聽器60感受到的聲壓發(fā) 生變化。通過與標(biāo)準(zhǔn)水聽器61進(jìn)行比較，從而實(shí)現(xiàn)聲壓靈敏度的測試。本發(fā)明中，可以采用比較小功率的振動臺20，通過更換不同彈性系數(shù)的彈簧50， 可以使液柱缸_彈簧構(gòu)成的質(zhì)量_彈簧系統(tǒng)工作在共振頻率附近，從而獲得比較大的輸出。 當(dāng)測試頻率更換時，只需更換不同彈性系數(shù)的彈簧即可。以上所述的具體實(shí)施例，對本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳 細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，凡 在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保 護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種水聽器聲壓靈敏度測試裝置，其特征在于，該水聽器聲壓靈敏度測試裝置包括基礎(chǔ)(10)；安裝于基礎(chǔ)(10)上的振動臺(20)，用于產(chǎn)生振動信號；安裝于振動臺(20)上方的液柱缸(30)，作為測試的容器；安裝于基礎(chǔ)(10)上的水聽器夾具(40)，用于夾持待測水聽器；安裝于水聽器夾具上的標(biāo)準(zhǔn)水聽器(61)，用于測量聲壓；以及連接液柱缸(30)及基礎(chǔ)(10)的彈簧(50)，用于調(diào)制液柱缸的工作狀態(tài)并防止側(cè)翻。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水聽器聲壓靈敏度測試裝置，其特征在于，所述振動臺(20) 具有可移動部分(21)，該可移動部分(21)進(jìn)一步通過一個法蘭盤(22)與液柱缸(30)連 接，以保證液柱缸(30)的重心與振動臺(20)的振動方向重合。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水聽器聲壓靈敏度測試裝置，其特征在于，所述彈簧(50)通 過帶孔螺栓(23)連接在基礎(chǔ)(10)和液柱缸(30)之間，以方便更換。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水聽器聲壓靈敏度測試裝置，其特征在于，所述彈簧(50)不 少于2根，并且均勻分布在液柱缸(30)的周向，以防止液柱缸(30)的側(cè)翻。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水聽器聲壓靈敏度測試裝置，其特征在于，所述液柱缸(30) 和彈簧(50)構(gòu)成質(zhì)量-彈簧系統(tǒng)，而該水聽器聲壓靈敏度測試裝置工作在該的質(zhì)量-彈簧 系統(tǒng)的共振頻率附近，但不是共振頻率上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水聽器聲壓靈敏度測試裝置，其特征在于，所述振動臺(20) 和液柱缸(30)的工作特性通過更換不同性能的彈簧(50)來進(jìn)行調(diào)整。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種水聽器聲壓靈敏度測試裝置，包括基礎(chǔ)(10)；安裝于基礎(chǔ)(10)上的振動臺(20)，用于產(chǎn)生振動信號；安裝于振動臺(20)上方的液柱缸(30)，作為測試的容器；安裝于基礎(chǔ)(10)上的水聽器夾具(40)，用于夾持待測水聽器；安裝于水聽器夾具上的標(biāo)準(zhǔn)水聽器(61)，用于測量聲壓；以及連接液柱缸(30)及基礎(chǔ)(10)的彈簧(50)，用于調(diào)制液柱缸的工作狀態(tài)并防止側(cè)翻。利用本發(fā)明，解決了水聽器中振動臺功率大、體積大、成本高昂的問題。
文檔編號G01H3/00GK101813511SQ201010033969
公開日2010年8月25日 申請日期2010年1月7日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月7日
發(fā)明者劉育梁, 張文濤, 李學(xué)成, 李芳 申請人:中國科學(xué)院半導(dǎo)體研究所