专利名称：一种水听器测试装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及传感器技术领域，尤其涉及一种水听器测试装置。
背景技术：
水听器是利用材料的特性以及它与周围环境相互作用产生的种种调制效应，探测 液体中压力、声音等信号的仪器。在民用领域，水听器可以通过检测水声信号进行石油勘 探、海洋生物监测、海底考察等。在军事领域，水听器作为声纳系统的最前端，承担着探测敌 方目标信号的作用。作为一种重要的装备，水听器必须保证良好的性能。因此，在水听器的生产、使用 过程中都必须对其性能进行测试。而水听器的重要性能指标包括声压灵敏度、本底噪声等。在水听器声压灵敏度测试方法中，振动液柱法是一种比较常用的方法。该方法的 原理是在振动台上安放一只液柱缸，在液柱缸中盛入液体，水听器悬挂于液体中。在液柱缸 底部安装一只加速度计，用于测量液柱缸的加速度。当液柱缸随振动台一起振动时，水听器 所在位置的声压发生变化，该声压可以由液柱高度、水听器深度以及液柱振动的加速度计 算得出。从而可以得出水听器的灵敏度。也可采用比较法测试，将一只标准水听器和待测 水听器放入液柱缸的同一深度，通过标准水听器测量声压，再计算出待测水听器的声压灵 敏度(彭保进等，光纤水听器灵敏度测试研究，光子学报，vol. 34，pp. 1633-1638)。然而，该方法的最大缺点之一是只能在常压下进行测试。而对水听器而言，往往需 要工作在不同的深度，这就需要了解水听器在不同深度(即不同静水压力)下的声压灵敏 度变化。现有的振动液柱装置无法对此进行测试。目前采用的在压力作用下水听器的声压 灵敏度测试是利用压力腔测试的方法(郑世杰等，水声计量测试技术，哈尔滨工程大学出 版社，1995)。该装置体积大，造价高，并且受压力腔性能的影响，测试频率也受到一定的限 制。在水听器的本底噪声测试方面，目前采用的方法是在真空隔振环境下进行测试 (倪明，光纤水听器关键技术研究，中国科学院研究生院，2003)。该装置需要独立的测试环 境，与现有声压灵敏度测试装置不兼容。因此，本发明提出一种用于水听器声压灵敏度测试的装置，该装置可以在常压、高 压下测试水听器的声压灵敏度并且可以进行本底噪声测试。这是降低水听器的测试成本、 提高科研和生产效率、推广水听器的研究领域所必需解决的重要技术问题。

发明内容
(一)要解决的技术问题有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种水听器测试装置，以解决现有水听器 测试装置无法进行高压测试和本底噪声测试的问题。(二)技术方案为达到上述目的，本发明提供了一种水听器测试装置，该水听器测试装置包括
基础10 ；隔振台11 ；安装于隔振台11上的振动台20，用于产生振动信号；安装于振动台20上方的液柱缸30，作为测试的容器；安装于液柱缸30上的密封盖40，用于对液柱缸30进行密封；真空泵80，用于使液柱缸30内部产生真空状态；高压泵90，用于使液柱缸30内部产生高压状态；安装于基础10上，并与液柱缸30、真空泵80、高压泵90联通的管道50，用于控制 液柱缸30内部的压力状态；安装于管道50端部的水听器夹具51，用于夹持待测水听器；安装于水听器夹具51上的标准水听器52，用于测量声压；第一阀60，安装于管道50上，用于控制真空泵80与管道50的联通状态；以及第二阀70，安装于管道50上，用于控制高压泵90与管道50的联通状态。上述方案中，所述密封盖40与液柱缸30之间进一步安装有第一密封圈31，以保证 液柱缸30内的密封效果。上述方案中，所述密封盖40的中央开有一孔43，用于安装管道50。上述方案中，所述密封盖40与管道50接触的部分进一步安装有第二密封圈42，以 保证液柱缸30内的密封效果。上述方案中，所述第二密封圈42与管道50相对滑动，使管道50可相对于液柱缸 30作相对运动。上述方案中，所述密封盖40与管道50接触的部分进一步开有槽41，以安装第二密 封圈42。上述方案中，在进行高压测试时，所述高压泵90工作，第一阀60关闭，第二阀70 开启，高压泵90通过管道50向液柱缸30内加压。上述方案中，在进行本底噪声测试时，所述真空泵80工作，第一阀60开启，第二阀 70关闭，真空泵80通过管道50对液柱缸30内减压。上述方案中，所述管道50在液柱缸30外的部分进一步开有出口 58，用于引出待测 水听器和标准水听器52的连接线，并进行密封。上述方案中，所述密封盖40进一步包含一环形凸缘45，以安装第一密封圈31。(三)有益效果从上述技术方案可以看出，本发明具有以下有益效果1、本发明提供的这种水听器测试装置，可以通过高压泵90和控制第一阀60、第二 阀70实现高压下水听器性能的测试。2、本发明提供的这种水听器测试装置，可以通过真空泵80和控制第一阀60、第二 阀70实现真空下水听器本底噪音的测试。


图1为本发明提供的水听器测试装置示意图；图2为本发明提供的水听器测试装置的液柱缸30与密封盖40的密封局部示意图；图3为本发明提供的水听器测试装置的管道50与密封盖40的密封局部示意图。
具体实施例方式为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照 附图，对本发明进一步详细说明。请参照图1至图3，该水听器测试装置包括安装于隔振台11上的振动台20，用于 产生振动信号；以及安装于振动台20上方的液柱缸30，作为测试的容器；安装于液柱缸30 上的密封盖40，用于对液柱缸30进行密封；真空泵80，用于使液柱缸内部产生真空状态； 高压泵90，用于使液柱缸内部产生高压状态；安装于基础10上，并与液柱缸30、高压泵90、 真空泵80联通的管道50，用于控制液柱缸30内部的压力状态；安装于管道50端部的水听 器夹具51，用于夹持待测水听器；安装于水听器夹具上的标准水听器52，用于测量声压；第 一阀60，用于控制真空泵80与管道50的联通状态；第二阀70，用于控制高压泵90与管道 50的联通状态。密封盖40与液柱缸30之间进一步安装有第一密封圈31，以保证液柱缸内的密封 效果。密封盖40进一步包含一环形凸缘45，以安装第一密封圈31。密封盖40的中央开有 一孔43，用于安装管道50。密封盖40与管道50接触的部分进一步开有槽41，以安装第二 密封圈42。密封盖40与管道50接触的部分进一步安装有第二密封圈42，以保证液柱缸内 的密封效果。第二密封圈42可以与管道50相对滑动，以使管道50可以相对液柱缸30相 对运动。在进行高压测试时，高压泵90工作，第一阀60关闭，第二阀70开启。高压泵90通 过管道50向液柱缸30内加压。在进行本底噪声测试时，真空泵80工作，第一阀60开启， 第二阀70关闭。真空泵80通过管道50对液柱缸30内减压。管道50在液柱缸30外的部分进一步开有出口 58，用于引出待测水听器和标准水 听器52的连接线，并进行密封。本发明提供的水听器测试装置的使用方法可结合附图1说明。当进行常压下测试 时，将振动台20安装于隔振台11上，在振动台20上安装液柱缸30，其安装方式一般为螺栓 连接。在液柱缸中装入其容量2/3左右的水。将待测水听器55和标准水听器52固定于水 听器夹具51上，固定方式一般为用细线绑住或用胶带粘住。水听器夹具51也同样固定于 管道50上。管道50固定于液柱缸外部的基础10上，不随液柱缸一起振动。从而使安装于 管道50上的水听器夹具51、待测水听器55和标准水听器52也不随液柱缸一起振动。当液柱缸30振动时，带动其中的液体一起振动，从而使待测水听器55、标准水听 器52在液柱中的深度发生变化，感受到的压力发生变化。通过待测水听器55的输出与标 准水听器52的输出进行比较，从而实现待测水听器55的声压灵敏度的测试。当进行高压下测试时，在液柱缸30的顶部安装密封盖40。为了保证密封效果，一 般在液柱缸30和密封盖40之间进一步安装第一密封圈31，如图2所示。管道50可以通 过密封盖40中央的孔43进入液柱缸30内部。密封盖40与管道50接触的部分进一步开 有槽41，以安装第二密封圈42，如图3所示。第二密封圈42可以与管道50相对滑动并保 证密封效果。测试时，高压泵90工作，第一阀60关闭，第二阀70开启。高压泵90通过管道50向液柱缸30内加压。待测水听器55和标准水听器52的连接线可以通过管道50引 出液柱缸30，并通过出口 58引出。当进行真空下本底噪声测试时，在液柱缸30的顶部安装密封盖40。为了保证密封效果，一般在液柱缸30和密封盖40之间进一步安装第一密封圈31，如图2所示。管道50 可以通过密封盖40中央的孔43进入液柱缸30内部。密封盖40与管道50接触的部分进 一步开有槽41，以安装第二密封圈42，如图3所示。第二密封圈42可以与管道50相对滑 动并保证密封效果。测试时，真空泵80工作，第一阀60开启，第二阀70关闭。真空泵80 通过管道50使液柱缸30内减压。待测水听器55和标准水听器52的连接线可以通过管道 50引出液柱缸30，并通过出口 58引出。从而实现测试。以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详 细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡 在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保 护范围之内。
权利要求
一种水听器测试装置，其特征在于，该水听器测试装置包括基础(10)；隔振台(11)；安装于隔振台(11)上的振动台(20)，用于产生振动信号；安装于振动台(20)上方的液柱缸(30)，作为测试的容器；安装于液柱缸(30)上的密封盖(40)，用于对液柱缸(30)进行密封；真空泵(80)，用于使液柱缸(30)内部产生真空状态；高压泵(90)，用于使液柱缸(30)内部产生高压状态；安装于基础(10)上，并与液柱缸(30)、真空泵(80)、高压泵(90)联通的管道(50)，用于控制液柱缸(30)内部的压力状态；安装于管道(50)端部的水听器夹具(51)，用于夹持待测水听器；安装于水听器夹具(51)上的标准水听器(52)，用于测量声压；第一阀(60)，安装于管道(50)上，用于控制真空泵(80)与管道(50)的联通状态；以及第二阀(70)，安装于管道(50)上，用于控制高压泵(90)与管道(50)的联通状态。
2.根据权利要求1所述的水听器测试装置，其特征在于，所述密封盖(40)与液柱缸 (30)之间进一步安装有第一密封圈(31)，以保证液柱缸(30)内的密封效果。
3.根据权利要求1所述的水听器测试装置，其特征在于，所述密封盖(40)的中央开有 一孔(43)，用于安装管道(50)。
4.根据权利要求1所述的水听器测试装置，其特征在于，所述密封盖(40)与管道(50) 接触的部分进一步安装有第二密封圈(42)，以保证液柱缸(30)内的密封效果。
5.根据权利要求4所述的水听器测试装置，其特征在于，所述第二密封圈(42)与管道 (50)相对滑动，使管道(50)可相对于液柱缸(30)作相对运动。
6.根据权利要求1所述的水听器测试装置，其特征在于，所述密封盖(40)与管道(50) 接触的部分进一步开有槽(41)，以安装第二密封圈(42)。
7.根据权利要求1所述的水听器测试装置，其特征在于，在进行高压测试时，所述高压 泵(90)工作，第一阀(60)关闭，第二阀(70)开启，高压泵(90)通过管道(50)向液柱缸 (30)内加压。
8.根据权利要求1所述的水听器测试装置，其特征在于，在进行本底噪声测试时，所述 真空泵(80)工作，第一阀(60)开启，第二阀(70)关闭，真空泵(80)通过管道(50)对液柱 缸(30)内减压。
9.根据权利要求1所述的水听器测试装置，其特征在于，所述管道(50)在液柱缸(30) 外的部分进一步开有出口(58)，用于引出待测水听器和标准水听器(52)的连接线，并进行 密封。
10.根据权利要求1所述的水听器测试装置，其特征在于，所述密封盖(40)进一步包含 一环形凸缘(45)，以安装第一密封圈(31)。
全文摘要
本发明公开了一种水听器测试装置，包括基础；隔振台；安装于隔振台上的振动台，用于产生振动信号；安装于振动台上方的液柱缸，作为测试的容器；安装于液柱缸上的密封盖，用于对液柱缸进行密封；真空泵，用于使液柱缸内部产生真空状态；高压泵，用于使液柱缸内部产生高压状态；安装于基础上，并与液柱缸、真空泵、高压泵联通的管道，用于控制液柱缸内部的压力状态；安装于管道端部的水听器夹具，用于夹持待测水听器；安装于水听器夹具上的标准水听器，用于测量声压；第一阀，用于控制真空泵与管道的联通状态；以及第二阀，用于控制高压泵与管道的联通状态。利用本发明，解决了现有水听器测试装置无法进行高压测试和本底噪声测试的问题。
文档编号G01H17/00GK101813513SQ20101003396
公开日2010年8月25日 申请日期2010年1月7日 优先权日2010年1月7日
发明者刘育梁, 张文涛, 李芳 申请人:中国科学院半导体研究所