專利名稱：一種水聽器測試裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及傳感器技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種水聽器測試裝置。
背景技術(shù)：
水聽器是利用材料的特性以及它與周圍環(huán)境相互作用產(chǎn)生的種種調(diào)制效應(yīng)，探測 液體中壓力、聲音等信號的儀器。在民用領(lǐng)域，水聽器可以通過檢測水聲信號進(jìn)行石油勘 探、海洋生物監(jiān)測、海底考察等。在軍事領(lǐng)域，水聽器作為聲納系統(tǒng)的最前端，承擔(dān)著探測敵 方目標(biāo)信號的作用。作為一種重要的裝備，水聽器必須保證良好的性能。因此，在水聽器的生產(chǎn)、使用 過程中都必須對其性能進(jìn)行測試。而水聽器的重要性能指標(biāo)包括聲壓靈敏度、本底噪聲等。在水聽器聲壓靈敏度測試方法中，振動液柱法是一種比較常用的方法。該方法的 原理是在振動臺上安放一只液柱缸，在液柱缸中盛入液體，水聽器懸掛于液體中。在液柱缸 底部安裝一只加速度計(jì)，用于測量液柱缸的加速度。當(dāng)液柱缸隨振動臺一起振動時(shí)，水聽器 所在位置的聲壓發(fā)生變化，該聲壓可以由液柱高度、水聽器深度以及液柱振動的加速度計(jì) 算得出。從而可以得出水聽器的靈敏度。也可采用比較法測試，將一只標(biāo)準(zhǔn)水聽器和待測 水聽器放入液柱缸的同一深度，通過標(biāo)準(zhǔn)水聽器測量聲壓，再計(jì)算出待測水聽器的聲壓靈 敏度(彭保進(jìn)等，光纖水聽器靈敏度測試研究，光子學(xué)報(bào)，vol. 34，pp. 1633-1638)。然而，該方法的最大缺點(diǎn)之一是只能在常壓下進(jìn)行測試。而對水聽器而言，往往需 要工作在不同的深度，這就需要了解水聽器在不同深度(即不同靜水壓力)下的聲壓靈敏 度變化?，F(xiàn)有的振動液柱裝置無法對此進(jìn)行測試。目前采用的在壓力作用下水聽器的聲壓 靈敏度測試是利用壓力腔測試的方法(鄭世杰等，水聲計(jì)量測試技術(shù)，哈爾濱工程大學(xué)出 版社，1995)。該裝置體積大，造價(jià)高，并且受壓力腔性能的影響，測試頻率也受到一定的限 制。在水聽器的本底噪聲測試方面，目前采用的方法是在真空隔振環(huán)境下進(jìn)行測試 (倪明，光纖水聽器關(guān)鍵技術(shù)研究，中國科學(xué)院研究生院，2003)。該裝置需要獨(dú)立的測試環(huán) 境，與現(xiàn)有聲壓靈敏度測試裝置不兼容。因此，本發(fā)明提出一種用于水聽器聲壓靈敏度測試的裝置，該裝置可以在常壓、高 壓下測試水聽器的聲壓靈敏度并且可以進(jìn)行本底噪聲測試。這是降低水聽器的測試成本、 提高科研和生產(chǎn)效率、推廣水聽器的研究領(lǐng)域所必需解決的重要技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容
(一)要解決的技術(shù)問題有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種水聽器測試裝置，以解決現(xiàn)有水聽器 測試裝置無法進(jìn)行高壓測試和本底噪聲測試的問題。(二)技術(shù)方案為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種水聽器測試裝置，該水聽器測試裝置包括
基礎(chǔ)10 ；隔振臺11 ；安裝于隔振臺11上的振動臺20，用于產(chǎn)生振動信號；安裝于振動臺20上方的液柱缸30，作為測試的容器；安裝于液柱缸30上的密封蓋40，用于對液柱缸30進(jìn)行密封；真空泵80，用于使液柱缸30內(nèi)部產(chǎn)生真空狀態(tài)；高壓泵90，用于使液柱缸30內(nèi)部產(chǎn)生高壓狀態(tài)；安裝于基礎(chǔ)10上，并與液柱缸30、真空泵80、高壓泵90聯(lián)通的管道50，用于控制 液柱缸30內(nèi)部的壓力狀態(tài)；安裝于管道50端部的水聽器夾具51，用于夾持待測水聽器；安裝于水聽器夾具51上的標(biāo)準(zhǔn)水聽器52，用于測量聲壓；第一閥60，安裝于管道50上，用于控制真空泵80與管道50的聯(lián)通狀態(tài)；以及第二閥70，安裝于管道50上，用于控制高壓泵90與管道50的聯(lián)通狀態(tài)。上述方案中，所述密封蓋40與液柱缸30之間進(jìn)一步安裝有第一密封圈31，以保證 液柱缸30內(nèi)的密封效果。上述方案中，所述密封蓋40的中央開有一孔43，用于安裝管道50。上述方案中，所述密封蓋40與管道50接觸的部分進(jìn)一步安裝有第二密封圈42，以 保證液柱缸30內(nèi)的密封效果。上述方案中，所述第二密封圈42與管道50相對滑動，使管道50可相對于液柱缸 30作相對運(yùn)動。上述方案中，所述密封蓋40與管道50接觸的部分進(jìn)一步開有槽41，以安裝第二密 封圈42。上述方案中，在進(jìn)行高壓測試時(shí)，所述高壓泵90工作，第一閥60關(guān)閉，第二閥70 開啟，高壓泵90通過管道50向液柱缸30內(nèi)加壓。上述方案中，在進(jìn)行本底噪聲測試時(shí)，所述真空泵80工作，第一閥60開啟，第二閥 70關(guān)閉，真空泵80通過管道50對液柱缸30內(nèi)減壓。上述方案中，所述管道50在液柱缸30外的部分進(jìn)一步開有出口 58，用于引出待測 水聽器和標(biāo)準(zhǔn)水聽器52的連接線，并進(jìn)行密封。上述方案中，所述密封蓋40進(jìn)一步包含一環(huán)形凸緣45，以安裝第一密封圈31。(三)有益效果從上述技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明具有以下有益效果1、本發(fā)明提供的這種水聽器測試裝置，可以通過高壓泵90和控制第一閥60、第二 閥70實(shí)現(xiàn)高壓下水聽器性能的測試。2、本發(fā)明提供的這種水聽器測試裝置，可以通過真空泵80和控制第一閥60、第二 閥70實(shí)現(xiàn)真空下水聽器本底噪音的測試。


圖1為本發(fā)明提供的水聽器測試裝置示意圖；圖2為本發(fā)明提供的水聽器測試裝置的液柱缸30與密封蓋40的密封局部示意圖；圖3為本發(fā)明提供的水聽器測試裝置的管道50與密封蓋40的密封局部示意圖。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合具體實(shí)施例，并參照 附圖，對本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。請參照圖1至圖3，該水聽器測試裝置包括安裝于隔振臺11上的振動臺20，用于 產(chǎn)生振動信號；以及安裝于振動臺20上方的液柱缸30，作為測試的容器；安裝于液柱缸30 上的密封蓋40，用于對液柱缸30進(jìn)行密封；真空泵80，用于使液柱缸內(nèi)部產(chǎn)生真空狀態(tài)； 高壓泵90，用于使液柱缸內(nèi)部產(chǎn)生高壓狀態(tài)；安裝于基礎(chǔ)10上，并與液柱缸30、高壓泵90、 真空泵80聯(lián)通的管道50，用于控制液柱缸30內(nèi)部的壓力狀態(tài)；安裝于管道50端部的水聽 器夾具51，用于夾持待測水聽器；安裝于水聽器夾具上的標(biāo)準(zhǔn)水聽器52，用于測量聲壓；第 一閥60，用于控制真空泵80與管道50的聯(lián)通狀態(tài)；第二閥70，用于控制高壓泵90與管道 50的聯(lián)通狀態(tài)。密封蓋40與液柱缸30之間進(jìn)一步安裝有第一密封圈31，以保證液柱缸內(nèi)的密封 效果。密封蓋40進(jìn)一步包含一環(huán)形凸緣45，以安裝第一密封圈31。密封蓋40的中央開有 一孔43，用于安裝管道50。密封蓋40與管道50接觸的部分進(jìn)一步開有槽41，以安裝第二 密封圈42。密封蓋40與管道50接觸的部分進(jìn)一步安裝有第二密封圈42，以保證液柱缸內(nèi) 的密封效果。第二密封圈42可以與管道50相對滑動，以使管道50可以相對液柱缸30相 對運(yùn)動。在進(jìn)行高壓測試時(shí)，高壓泵90工作，第一閥60關(guān)閉，第二閥70開啟。高壓泵90通 過管道50向液柱缸30內(nèi)加壓。在進(jìn)行本底噪聲測試時(shí)，真空泵80工作，第一閥60開啟， 第二閥70關(guān)閉。真空泵80通過管道50對液柱缸30內(nèi)減壓。管道50在液柱缸30外的部分進(jìn)一步開有出口 58，用于引出待測水聽器和標(biāo)準(zhǔn)水 聽器52的連接線，并進(jìn)行密封。本發(fā)明提供的水聽器測試裝置的使用方法可結(jié)合附圖1說明。當(dāng)進(jìn)行常壓下測試 時(shí)，將振動臺20安裝于隔振臺11上，在振動臺20上安裝液柱缸30，其安裝方式一般為螺栓 連接。在液柱缸中裝入其容量2/3左右的水。將待測水聽器55和標(biāo)準(zhǔn)水聽器52固定于水 聽器夾具51上，固定方式一般為用細(xì)線綁住或用膠帶粘住。水聽器夾具51也同樣固定于 管道50上。管道50固定于液柱缸外部的基礎(chǔ)10上，不隨液柱缸一起振動。從而使安裝于 管道50上的水聽器夾具51、待測水聽器55和標(biāo)準(zhǔn)水聽器52也不隨液柱缸一起振動。當(dāng)液柱缸30振動時(shí)，帶動其中的液體一起振動，從而使待測水聽器55、標(biāo)準(zhǔn)水聽 器52在液柱中的深度發(fā)生變化，感受到的壓力發(fā)生變化。通過待測水聽器55的輸出與標(biāo) 準(zhǔn)水聽器52的輸出進(jìn)行比較，從而實(shí)現(xiàn)待測水聽器55的聲壓靈敏度的測試。當(dāng)進(jìn)行高壓下測試時(shí)，在液柱缸30的頂部安裝密封蓋40。為了保證密封效果，一 般在液柱缸30和密封蓋40之間進(jìn)一步安裝第一密封圈31，如圖2所示。管道50可以通 過密封蓋40中央的孔43進(jìn)入液柱缸30內(nèi)部。密封蓋40與管道50接觸的部分進(jìn)一步開 有槽41，以安裝第二密封圈42，如圖3所示。第二密封圈42可以與管道50相對滑動并保 證密封效果。測試時(shí)，高壓泵90工作，第一閥60關(guān)閉，第二閥70開啟。高壓泵90通過管道50向液柱缸30內(nèi)加壓。待測水聽器55和標(biāo)準(zhǔn)水聽器52的連接線可以通過管道50引 出液柱缸30，并通過出口 58引出。當(dāng)進(jìn)行真空下本底噪聲測試時(shí)，在液柱缸30的頂部安裝密封蓋40。為了保證密封效果，一般在液柱缸30和密封蓋40之間進(jìn)一步安裝第一密封圈31，如圖2所示。管道50 可以通過密封蓋40中央的孔43進(jìn)入液柱缸30內(nèi)部。密封蓋40與管道50接觸的部分進(jìn) 一步開有槽41，以安裝第二密封圈42，如圖3所示。第二密封圈42可以與管道50相對滑 動并保證密封效果。測試時(shí)，真空泵80工作，第一閥60開啟，第二閥70關(guān)閉。真空泵80 通過管道50使液柱缸30內(nèi)減壓。待測水聽器55和標(biāo)準(zhǔn)水聽器52的連接線可以通過管道 50引出液柱缸30，并通過出口 58引出。從而實(shí)現(xiàn)測試。以上所述的具體實(shí)施例，對本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳 細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，凡 在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保 護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種水聽器測試裝置，其特征在于，該水聽器測試裝置包括基礎(chǔ)(10)；隔振臺(11)；安裝于隔振臺(11)上的振動臺(20)，用于產(chǎn)生振動信號；安裝于振動臺(20)上方的液柱缸(30)，作為測試的容器；安裝于液柱缸(30)上的密封蓋(40)，用于對液柱缸(30)進(jìn)行密封；真空泵(80)，用于使液柱缸(30)內(nèi)部產(chǎn)生真空狀態(tài)；高壓泵(90)，用于使液柱缸(30)內(nèi)部產(chǎn)生高壓狀態(tài)；安裝于基礎(chǔ)(10)上，并與液柱缸(30)、真空泵(80)、高壓泵(90)聯(lián)通的管道(50)，用于控制液柱缸(30)內(nèi)部的壓力狀態(tài)；安裝于管道(50)端部的水聽器夾具(51)，用于夾持待測水聽器；安裝于水聽器夾具(51)上的標(biāo)準(zhǔn)水聽器(52)，用于測量聲壓；第一閥(60)，安裝于管道(50)上，用于控制真空泵(80)與管道(50)的聯(lián)通狀態(tài)；以及第二閥(70)，安裝于管道(50)上，用于控制高壓泵(90)與管道(50)的聯(lián)通狀態(tài)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水聽器測試裝置，其特征在于，所述密封蓋(40)與液柱缸 (30)之間進(jìn)一步安裝有第一密封圈(31)，以保證液柱缸(30)內(nèi)的密封效果。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水聽器測試裝置，其特征在于，所述密封蓋(40)的中央開有 一孔(43)，用于安裝管道(50)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水聽器測試裝置，其特征在于，所述密封蓋(40)與管道(50) 接觸的部分進(jìn)一步安裝有第二密封圈(42)，以保證液柱缸(30)內(nèi)的密封效果。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的水聽器測試裝置，其特征在于，所述第二密封圈(42)與管道 (50)相對滑動，使管道(50)可相對于液柱缸(30)作相對運(yùn)動。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水聽器測試裝置，其特征在于，所述密封蓋(40)與管道(50) 接觸的部分進(jìn)一步開有槽(41)，以安裝第二密封圈(42)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水聽器測試裝置，其特征在于，在進(jìn)行高壓測試時(shí)，所述高壓 泵(90)工作，第一閥(60)關(guān)閉，第二閥(70)開啟，高壓泵(90)通過管道(50)向液柱缸 (30)內(nèi)加壓。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水聽器測試裝置，其特征在于，在進(jìn)行本底噪聲測試時(shí)，所述 真空泵(80)工作，第一閥(60)開啟，第二閥(70)關(guān)閉，真空泵(80)通過管道(50)對液柱 缸(30)內(nèi)減壓。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水聽器測試裝置，其特征在于，所述管道(50)在液柱缸(30) 外的部分進(jìn)一步開有出口(58)，用于引出待測水聽器和標(biāo)準(zhǔn)水聽器(52)的連接線，并進(jìn)行 密封。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水聽器測試裝置，其特征在于，所述密封蓋(40)進(jìn)一步包含 一環(huán)形凸緣(45)，以安裝第一密封圈(31)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種水聽器測試裝置，包括基礎(chǔ)；隔振臺；安裝于隔振臺上的振動臺，用于產(chǎn)生振動信號；安裝于振動臺上方的液柱缸，作為測試的容器；安裝于液柱缸上的密封蓋，用于對液柱缸進(jìn)行密封；真空泵，用于使液柱缸內(nèi)部產(chǎn)生真空狀態(tài)；高壓泵，用于使液柱缸內(nèi)部產(chǎn)生高壓狀態(tài)；安裝于基礎(chǔ)上，并與液柱缸、真空泵、高壓泵聯(lián)通的管道，用于控制液柱缸內(nèi)部的壓力狀態(tài)；安裝于管道端部的水聽器夾具，用于夾持待測水聽器；安裝于水聽器夾具上的標(biāo)準(zhǔn)水聽器，用于測量聲壓；第一閥，用于控制真空泵與管道的聯(lián)通狀態(tài)；以及第二閥，用于控制高壓泵與管道的聯(lián)通狀態(tài)。利用本發(fā)明，解決了現(xiàn)有水聽器測試裝置無法進(jìn)行高壓測試和本底噪聲測試的問題。
文檔編號G01H17/00GK101813513SQ20101003396
公開日2010年8月25日 申請日期2010年1月7日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月7日
發(fā)明者劉育梁, 張文濤, 李芳 申請人:中國科學(xué)院半導(dǎo)體研究所