[實用新型]海洋背景噪聲聲壓信號監測設備

有效

• 申請號: 201220225285.5
• 申請日: 2012-05-18
• 公開（公告）號: CN202676278U
• 公開（公告）日: 2013-01-16
• 發明（設計）人: 李磊;周忠海;劉軍禮;劉波;呂成興;李金萍;臧鶴超;張照文;惠超;蔣慧略;牟華;周曉晨;姚璞玉;徐娟
• 申請（專利權）人: 山東省科學院海洋儀器儀表研究所
• 主分類號: G01H9/00
• 分類號: G01H9/00
• 代理公司: 青島聯智專利商標事務所有限公司 37101
• 代理人: 邵新華

技術領域

?本實用新型屬于水下監測裝置技術領域，具體地說，是涉及一種用于對海洋的背景噪聲進行聲壓信號監測的設備。

背景技術

研究海洋背景噪聲場的特性與模型，可以反演海洋的運動過程，了解海洋動物的行為，進而有助于進行水下目標的識別、聲納性能的評估以及水聲對抗的研究。隨著現代工業生產、海洋航運以及漁業的發展，海洋背景噪聲的特性變得更加復雜，這也對海洋噪聲的監測提出了更高的要求。

傳統用于檢測水下噪聲的聲壓監測裝置多以壓電式、電容式、磁電式測量原理為主，存在非線性、帶寬窄、尤其在低頻段信號靈敏度下降快等缺點。而低頻段是現代海洋背景噪聲與目標識別研究領域的主要頻段，因而采用現有的聲壓監測裝置并不能很好地滿足海洋背景噪聲聲壓強度的準確監測要求。

發明內容

本實用新型基于激光干涉原理，提出了一種海洋背景噪聲聲壓信號監測設備，以提高對海洋背景噪聲聲壓信號的檢測精度。

為了解決上述技術問題，本實用新型采用以下技術方案予以實現：

一種海洋背景噪聲聲壓信號監測設備，包括殼體以及設置于殼體中的光路系統、控制系統和供電系統；所述殼體的左側或者右側開口，在所述開口處安裝有一帶反射面的振動片，通過所述振動片與殼體形成一個密閉的腔室，且振動片的反射面朝向腔室內；在所述腔室內設置有一帶透視窗的隔板，將腔室分隔成左右兩部分，其中振動片所在的腔室為氣室，通過管路與位于殼體外部的氣囊連通，另外一個腔室為器件室，布設所述的控制系統、供電系統以及光路系統中的激光器、半透射半反射的分光鏡、平面反射鏡和光電接收器；所述激光器發射激光射向所述的分光鏡，通過所述分光鏡反射形成一路光束作為參考臂射向所述的平面反射鏡，透射形成另一路光束作為測量臂穿過所述的透視窗射向振動片的反射面；通過所述平面反射鏡和振動片反射的兩路光束經由分光鏡形成干涉后射入所述的光電接收器，進而通過光電接收器生成電流輸出信號傳輸至控制系統中的控制器；在所述控制系統中還包含有壓電陶瓷，安裝在所述的平面反射鏡上，接收控制器輸出的電壓信號，利用自身形變帶動平面反射鏡移動。

優選的，在所述平面反射鏡上優選安裝兩個壓電陶瓷，一個接收控制器輸出的調制信號，以用于判斷振動片的形變方向；另一個接收控制器輸出的補償電壓，以跟蹤振動片的形變量。

進一步的，所述的兩個壓電陶瓷按照同一極化方向對接粘合在一起，安裝在所述平面反射鏡的背面。

優選的，在所述控制器中包括A/D轉換器、D/A轉換器和CPU，所述光電接收器輸出的電流輸出信號經A/D轉換器變換為數字信號后傳輸至所述的CPU；所述CPU通過D/A轉換器輸出電壓信號至所述的壓電陶瓷。

又進一步的，在所述管路中安裝有一電磁閥，接收控制器輸出的開關控制信號，在設備下水后，通過控制器控制電磁閥打開，保持氣室內的壓力與外界水壓一致。

優選的，所述透視窗優選采用平面玻璃安裝在所述隔板上。

為了減小整個監測設備的體積，在所述光路系統中還包含有三個傾斜布設的反射鏡，在所述器件室中，上方位置安裝第一反射鏡和所述的激光器，中間位置安裝第二反射鏡和所述的分光鏡，所述第二反射鏡與振動片分設在分光鏡的左右兩側，下方位置安裝第三反射鏡和所述的平面反射鏡；所述激光器沿水平方向發射激光，以45°入射角射入第一反射鏡，反射形成垂直方向的光束以45°入射角射入第二反射鏡，進而經由第二反射鏡反射形成水平方向的光束以45°入射角射入分光鏡，通過分光鏡反射形成垂直方向的第一段參考臂光束以45°入射角射入第三反射鏡，進而經由第三反射鏡反射形成水平方向的第二段參考臂光束射向垂直布設的平面反射鏡；所述光電接收器布設在分光鏡的上方，接收兩束垂直入射的光線。

為了便于干涉圖樣的采集，在所述第二反射鏡與分光鏡之間還設置有一擴束器，通過所述擴束器對激光器發出的激光光束的直徑進行擴大。

再進一步的，在所述器件室內還設置有通信系統，連接所述的控制器，將控制器計算生成的檢測結果上傳至上位機進行顯示和存儲。

優選的，所述通信系統優選通過通訊線纜與上位機連接通信。