根據(jù)Fizeau干涉型光纖水聽器的相位變化量公式,計(jì)算聲壓場條件下隨聲壓變化的水聽器總相位變化量。通過仿真,定量分析了水聽器水平與垂直姿態(tài)及深度因素對各個頻率下的聲壓靈敏度的影響。利用振動液柱法進(jìn)行光纖水聽器的實(shí)驗(yàn)環(huán)境測試。結(jié)果表明,姿態(tài)與深度因素均會對最終測量結(jié)果造成較大影響,在40～2000 Hz頻帶內(nèi),與水平姿態(tài)時相比,水聽器在垂直姿態(tài)時將有0.9 dB～18.2 dB的靈敏度差異,深度讀取誤差造成的靈敏度誤差在4 dB內(nèi)。由于垂直姿態(tài)下水聽器各部分所感受的聲壓場不同,因而測量結(jié)果與水平姿態(tài)結(jié)果存在差異,在聲壓場測試環(huán)境中,水平校準(zhǔn)結(jié)果比垂直校準(zhǔn)結(jié)果更精確,且測量深度越深,校準(zhǔn)結(jié)果越穩(wěn)定。

【文章頁數(shù)】：10 頁

【部分圖文】：

圖6 Fizeau干涉型光纖水聽器實(shí)驗(yàn)原理圖

水聲頻率最高為2kHz,在聲壓場測試條件下,開口圓管內(nèi)徑為7.50cm,液柱高度H為18.75cm。實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中,光纖水聽器“濕端”部分采用中心波長為1550nm的啁啾光柵,其反射率為-40dB～-50dB,光柵對間距為50m,即傳感器腔長為50m。為保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果的....

圖7 光纖水聽器固定方式設(shè)計(jì)

圖6Fizeau干涉型光纖水聽器實(shí)驗(yàn)原理圖5.1垂直與水平姿態(tài)下的時域波形

圖8 不同姿態(tài)下的輸出時域波形。

為驗(yàn)證水聽器垂直與水平姿態(tài)對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響,在其他條件相同的情況下,僅調(diào)整水聽器姿態(tài)來對水聽器的響應(yīng)進(jìn)行測試,在測試深度為12cm下的輸出時域波形如圖8所示。可以看出,在100,1000,2000Hz水聲頻率下,水平姿態(tài)下的傳感器解調(diào)信號幅度均高于垂直姿態(tài)下的解調(diào)信號,說明水....

圖9 不同姿態(tài)下水聽器的聲壓靈敏度

為測量垂直姿態(tài)下環(huán)形水聽器的輸出聲壓靈敏度響應(yīng),測試了深度為12cm、頻率為40～2000Hz下的Fizeau干涉型光纖水聽器的聲壓靈敏度響應(yīng)。以光纖水聽器水平姿態(tài)為角度坐標(biāo)原點(diǎn),分別將旋轉(zhuǎn)支架旋轉(zhuǎn)0°,45°,90°,完成水平到垂直姿態(tài)的測試,靈敏度校準(zhǔn)結(jié)果如圖9所示。圖1....

本文編號：4025934