导图社区 声学测量第三章
这是一篇关于声学测量第三章的思维导图,主要内容有干扰源及其识别技术、干扰的消除方法、常用信号与仪器、脉冲声技术、水声测量场地。
这是一篇关于声学测量第五章的思维导图,导图从换能器阻抗特性测量方法、水声换能器声学测量参数概述、水声材料声学参数测量、换能器压灵敏度测量方法、水声材料衰减特性测量方法这几个方面作了阐述,
这是一篇关于声学测量第四章思维导图的思维导图,导图从水声换能器概述、水声换能器的使用、水声发射换 能器、水听器这四个方面作了阐述。
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第三章
干扰源 及其识别技术
定义
被测信号以外的其他无用信号,例如:耳机杂音,电视中的雪花
水声测量中的干扰
电干扰(影响电压、电流信号)
声振干扰(影响声压信号)
分类
内部干扰
电场耦合,磁场耦合,传导耦合,公用阻抗耦合
元件固有噪声:热噪声,散粒噪声,接触噪声
外部干扰
人为,工业,邻频,天电
水声中的干扰源
周围环境机、电无规干扰
时间、频率、幅度、相位上规律特征不明显
有规的声、电信号
接地不好、线缆屏蔽不好、周围存在强电源、缺少滤波
同频声、电干扰
识别困难,使用脉冲声测量
气泡谐振干扰
生物呼吸,器壁,裂缝
干扰的消除方法
对抗干扰的基本要求
不可能抑制一切干扰信号
让干扰影响尽量减小
更换测量环境或方法
消除方法
声、电干扰
在接收端连接窄带滤波器提高信噪比、接地正确
50Hz工频及其谐频干扰
信号线屏蔽,远离电磁干扰,发射端与接地端不共地
电串漏干扰
信号线屏蔽,脉冲声技术,错开角度避免出现辐射面平行
收发换能器间的驻波干扰
增加间距,脉冲声技术
气泡干扰
充分浸润换能器,避免换能器结构中的缝隙 夹具结构避免储存气泡的死角,水质清洁
界面反射干扰
脉冲声技术,敷设消声构件,采用高指向性换能器
邻频窄带干扰
连接窄带滤波器,跳频技术改换有用信号的频率
常用信号与仪器
基本电子测量仪器
信号源
正弦信号发生器,正弦脉冲信号发生器,噪音发生器, 任意波形发生器,多通道可变相位合成器
功率放大器
一般,低频高阻抗输出,高频,低频低阻抗输出,高功率
测量放大器
前置,电压,多通道,锁相,差分
滤波器
倍频程,高通和低通,百分比带宽和恒定带宽,窄带跟随,多通道
电信号测量和分析仪器
数字电压表,相位计,数字信号采集器,频谱分析仪
其他仪器
阻抗分析仪,程控电子开关,电压和电流取样设备
标准换能器和测量换能器
计算机及其外部设备
声学换能器
接收型,发射型,收发两用型,标准,测量辅助换能器
脉冲声技术
意义
用正弦脉冲信号,避免反射、电串漏等干扰
使用脉冲声技术,可以将直达声从各种声信号中提取出来
应用场合
非开阔水域,水池
关键参数
脉冲宽度τ
足够大
保证能在稳态振动状态下进行测量
保证脉冲对换能器有足够长的时间
保证脉冲通过测量时不变形, 即系统前后的脉冲信号有同样的频谱图
不能过大
保证脉冲宽度所对应的水中行程小于直达声程与最近 反射声程之差,以免来自边界或障碍物的反射对直达声产生干扰
保证在发射和接收换能器的尺寸较大以致它们之间的声反射 不可忽略时,能够避免反射的影响。
脉冲重复周期T
要求T小,重复频率高些,以便易于采集、读取和记录
要求T大,使边界反射声响或混响声在下一脉冲到来之前能完全消失至允许值。
国标推荐
水声测量场地
水声测试场地
天然水域
湖泊,池塘,水流平稳的江河 水库,海湾,港口
水域应有足够大的空间以便满足远场条件
测量水域内环境噪声级要低
海洋由于条件复杂,稳定性差, 环境噪声大,主要用于实际应用测量
人工水池
全消声水池,局部消声水池,非消声水池, 封闭式水池,高压水池
条件要求
水池尺寸
测量设施
其他设施
水声材料小样测量:驻波管,行波管
低频测量:密闭腔,振动液柱管
高压测量:高压声管
测试设备
测量平台
趸船,浮桥
位置调整
升降:吊车
旋转:同轴回转装置
物理特性调整
加压:高压水池,水管,水罐
恒温:恒温腔,水循环系统
夹具
“小”“细”“轻”“刚”
谭浩 201980010023