為與常規(guī)聲源聯(lián)合應(yīng)用,研究參量陣在海水環(huán)境中的相位穩(wěn)定性。本文基于Westervelt公式,計(jì)算得到聲速頻散介質(zhì)中,參量陣差頻波相位與介質(zhì)參數(shù)的量化公式;以此為基礎(chǔ),分析了差頻波相位獲取的直接法、與常規(guī)聲源對比的比較法以及與空間分布水聽器對比的比較法,得到了不同測量方法對介質(zhì)參數(shù)的敏感程度和測量偏差。海上測量數(shù)據(jù)與分析結(jié)論一致。計(jì)算和測試表明:周期性涌浪是導(dǎo)致測量裝置不穩(wěn)定影響相位測量的主要因素;含氣泡淺層海水對參量陣相位有顯著影響,比較法測量可得到不同環(huán)境下差頻波相位的數(shù)值,該方法的測量不確定度可達(dá)到2°。 

【文章來源】：哈爾濱工程大學(xué)學(xué)報(bào). 2020,41(10)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：8 頁

【部分圖文】：

差頻波聲場模型

直接測量意在發(fā)現(xiàn)淺海中的參量陣差頻波相位的平穩(wěn)性和起伏規(guī)律。海底或海面固定一個不隨浪流變動的測量裝置是極其困難的。同大多采用的方法類似,采用由鉛魚拉緊的軟繩,在其末端固定水聽器。如圖2所示。參量陣固定于開闊海域南向碼頭,水聽器由碼頭延伸的鋼架懸掛。水聽器深度4 m,水深8 m,水聽器與參量陣間距6.3 m。矩形參量陣,尺寸0.6 m×0.5 m,原波頻率f=40 kHz,其瑞利區(qū)計(jì)算為8.0 m。差頻波頻率F=4、2 kHz,信號長度L=30 ms,發(fā)射周期T=1 s。

由于波長的增大,水聽器0.2 m的擺動范圍對應(yīng)2 kHz 頻率0.27倍波長,該頻率下差頻波的相位變動范圍為100°。如圖6所示。圖4 涌浪作用下水聽器位置變動


本文編號：3209613