基于圓環(huán)陣列的聲場仿真及校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)
發(fā)布時(shí)間:2022-02-11 13:47
針對(duì)圓環(huán)陣列中聲波多途效應(yīng)難以消除的問題,提出了采用不等間距圓環(huán)陣列的方法破壞聲波各徑的相干性來降低旁瓣性能,減少邊緣衍射反射的干擾。通過仿真驗(yàn)證不等間距圓環(huán)陣列能夠有效降低聚焦波束旁瓣,并根據(jù)仿真結(jié)果設(shè)計(jì)最佳環(huán)形陣列結(jié)構(gòu)。最后,在實(shí)驗(yàn)水池中對(duì)圓環(huán)陣列進(jìn)行聲場校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn),分別利用脈沖波與連續(xù)波在4~8 kHz頻率下激勵(lì)換能器陣列工作,結(jié)果表明采用脈沖正弦信號(hào)激勵(lì)的方法可在有限空間內(nèi)準(zhǔn)確測量換能器的軸向聲壓的特性。
【文章來源】:計(jì)量學(xué)報(bào). 2020,41(09)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:6 頁
【部分圖文】:
單元陣列換能器結(jié)構(gòu)
如圖2所示,發(fā)射換能器在初始位置1發(fā)射聲波,水聽器接收,再將換能器水平移動(dòng)至位置2,為了與位置1發(fā)射的聲波同相累加,根據(jù)移動(dòng)距離改變相應(yīng)的相位,水聽器再次接收信號(hào),以此類推,實(shí)現(xiàn)逐點(diǎn)測量。聲源在位置1發(fā)射聲波,水聽器的接收波為:
不等間距陣元排列設(shè)計(jì)的情況如圖3所示:圖3是設(shè)計(jì)的不等間距圓環(huán)陣列三維圖,每排24個(gè)陣元,陣元與陣元間距4.5 cm,根據(jù)水池長度大小共設(shè)計(jì)11排,總長為100 cm。一般測量時(shí)陣列從中間向兩邊移動(dòng)2.5,7.5,12.5,17.5,22.5 cm的距離。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]混響聲場條件下水聲互易傳遞函數(shù)的測量及應(yīng)用[J]. 程果,徐榮武,何琳,孫紅靈. 聲學(xué)學(xué)報(bào). 2014(05)
[2]水聲材料構(gòu)件聲學(xué)特性自由場寬帶測量裝置[J]. 李水,羅馬奇,易燕,杜紀(jì)新. 聲學(xué)學(xué)報(bào). 2011(05)
[3]聲管脈沖回波法吸聲系數(shù)測量技術(shù)[J]. 侯宏,孫亮,董利英,萬芳榮. 計(jì)量學(xué)報(bào). 2010 (02)
[4]一種用于水下聲成像的旁瓣抑制方法[J]. 楊虎,陳航,戚茜. 西北工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2009(02)
[5]高靜水壓下自由場水聲聲壓標(biāo)準(zhǔn)裝置的研究[J]. 陳毅,陳衛(wèi)華,袁文俊,沈建新,陸謂林. 計(jì)量學(xué)報(bào). 2008(03)
[6]0.01~1Hz水聲聲壓標(biāo)準(zhǔn)裝置的研究[J]. 袁文俊,陳毅,張曉嵐,吳祥興,費(fèi)騰. 計(jì)量學(xué)報(bào). 2004(03)
[7]水聲材料性能的自由場寬帶壓縮脈沖疊加法測量[J]. 李水,繆榮興. 聲學(xué)學(xué)報(bào). 2000(03)
[8]水聲材料聲性能自由場測量技術(shù)研究[J]. 李水,繆榮興. 計(jì)量學(xué)報(bào). 1999(04)
[9]最佳不等距陣的綜合方法[J]. 蘭軍. 聲學(xué)學(xué)報(bào). 1984(03)
本文編號(hào):3620388
【文章來源】:計(jì)量學(xué)報(bào). 2020,41(09)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:6 頁
【部分圖文】:
單元陣列換能器結(jié)構(gòu)
如圖2所示,發(fā)射換能器在初始位置1發(fā)射聲波,水聽器接收,再將換能器水平移動(dòng)至位置2,為了與位置1發(fā)射的聲波同相累加,根據(jù)移動(dòng)距離改變相應(yīng)的相位,水聽器再次接收信號(hào),以此類推,實(shí)現(xiàn)逐點(diǎn)測量。聲源在位置1發(fā)射聲波,水聽器的接收波為:
不等間距陣元排列設(shè)計(jì)的情況如圖3所示:圖3是設(shè)計(jì)的不等間距圓環(huán)陣列三維圖,每排24個(gè)陣元,陣元與陣元間距4.5 cm,根據(jù)水池長度大小共設(shè)計(jì)11排,總長為100 cm。一般測量時(shí)陣列從中間向兩邊移動(dòng)2.5,7.5,12.5,17.5,22.5 cm的距離。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]混響聲場條件下水聲互易傳遞函數(shù)的測量及應(yīng)用[J]. 程果,徐榮武,何琳,孫紅靈. 聲學(xué)學(xué)報(bào). 2014(05)
[2]水聲材料構(gòu)件聲學(xué)特性自由場寬帶測量裝置[J]. 李水,羅馬奇,易燕,杜紀(jì)新. 聲學(xué)學(xué)報(bào). 2011(05)
[3]聲管脈沖回波法吸聲系數(shù)測量技術(shù)[J]. 侯宏,孫亮,董利英,萬芳榮. 計(jì)量學(xué)報(bào). 2010 (02)
[4]一種用于水下聲成像的旁瓣抑制方法[J]. 楊虎,陳航,戚茜. 西北工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2009(02)
[5]高靜水壓下自由場水聲聲壓標(biāo)準(zhǔn)裝置的研究[J]. 陳毅,陳衛(wèi)華,袁文俊,沈建新,陸謂林. 計(jì)量學(xué)報(bào). 2008(03)
[6]0.01~1Hz水聲聲壓標(biāo)準(zhǔn)裝置的研究[J]. 袁文俊,陳毅,張曉嵐,吳祥興,費(fèi)騰. 計(jì)量學(xué)報(bào). 2004(03)
[7]水聲材料性能的自由場寬帶壓縮脈沖疊加法測量[J]. 李水,繆榮興. 聲學(xué)學(xué)報(bào). 2000(03)
[8]水聲材料聲性能自由場測量技術(shù)研究[J]. 李水,繆榮興. 計(jì)量學(xué)報(bào). 1999(04)
[9]最佳不等距陣的綜合方法[J]. 蘭軍. 聲學(xué)學(xué)報(bào). 1984(03)
本文編號(hào):3620388
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