研究人員研制出一種耐壓萬米深海水聽器
深海蘊藏著極為豐富的資源，深海探測是開展深海資源勘探開發(fā)的基礎(chǔ)。深海聲學(xué)探測作為深海探測的重要手段，在深海資源調(diào)查中發(fā)揮非常重要的作用。深海水聽器作為一種水下接收換能器是深海探測系統(tǒng)中重要的設(shè)備之一。北海研究站水聲換能器與測試技術(shù)研究室科研人員利用壓電陶瓷管在傳統(tǒng)水聽器基礎(chǔ)上進行耐壓結(jié)構(gòu)設(shè)計，研制出一種SC-110M型水聽器。
SC-110M型水聽器采用壓電陶瓷環(huán)作為敏感元件接收聲壓信號，通過特殊耐壓結(jié)構(gòu)設(shè)計和水密處理，實現(xiàn)110MPa壓力工作。水聽器接收靈敏度約為-207dB，工作頻段范圍20Hz—20kHz。水聽器整體尺寸約為Φ46×100mm，電纜采用Subconn標(biāo)準(zhǔn)型水密接插件，便于與采集端連接，電纜長度約55cm，結(jié)構(gòu)如圖1所示。利用該結(jié)構(gòu)設(shè)計，可制作一系列不同尺寸不同靈敏度的水聽器，可以為深海聲學(xué)探測提供基礎(chǔ)設(shè)備。
圖1. SC-110M型水聽器外形結(jié)構(gòu)示意圖及實物圖
為了確保水聽器在萬米水深下正常工作，對SC-110M型水聽器試驗樣機進行了110MPa壓力試驗，壓力曲線如圖2所示。從0MPa經(jīng)過30分鐘升壓到110MPa，保壓1小時后泄壓，測試泄壓后水聽器的絕緣性能和電容，測試結(jié)果顯示正常。
圖2. 110MPa加壓曲線
水聽器試驗樣機進行壓力試驗后，在中科院聲學(xué)所北海站消聲水池進行常壓下水聽器接收靈敏度的測量，接收靈敏度測量結(jié)果如圖2所示。水聽器在消聲水池測量頻率范圍為3kHz-20kHz，未測量低頻段接收靈敏度（因受消聲水池測量頻率下限限制）。
圖3. SC-110M-19001水聽器壓力測試后接收靈敏度
本研究得到了國家自然科學(xué)基金（No.11974377）、中國科學(xué)院聲學(xué)研究所青年英才計劃項目（QNYC201820）資助。
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