[發(fā)明專利]兩列平面聲波非線性相互作用實驗測試系統(tǒng)及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710069114.5
• 申請日: 2017-02-08
• 公開（公告）號: CN106768303B
• 公開（公告）日: 2019-10-01
• 發(fā)明（設計）人: 蘭朝鳳;呂收;隋雪梅;韓闖;郭小霞;康守強;侯松松;祝明;張亞;毛秀歡
• 申請（專利權）人: 哈爾濱理工大學
• 主分類號: G01H17/00
• 分類號: G01H17/00
• 代理公司: 哈爾濱市文洋專利代理事務所(普通合伙) 23210
• 代理人: 吳國清

1.兩列平面聲波非線性 相互作用實驗測試方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1、選擇合適的湖面，安裝放置實驗測試系統(tǒng)；

步驟2、設置低頻波發(fā)射參數(shù)，單獨發(fā)射低頻聲波，第一信號源(1)發(fā)射出的頻率為f₁的低頻聲波經第一功率放大器(3)和低頻發(fā)射換能器(5)后發(fā)射出，被設置在一定的測試距離上的水聽器(7)接收，存儲本次實驗數(shù)據(jù)；

步驟3、設置高頻波發(fā)射參數(shù)，單獨發(fā)射高頻聲波，第二信號源(2)發(fā)射出的頻率為f₂的高頻聲波經第二功率放大器(4)和四個高頻發(fā)射換能器(6)后發(fā)射出，被設置在一定的測試距離上的水聽器(7)接收，存儲本次實驗數(shù)據(jù)；

步驟4、保持聲波發(fā)射幅值不變，同時發(fā)射高頻和低頻聲波，第一信號源(1)和第二信號源(2)分別發(fā)射出頻率為f₁和f₂的兩列聲波，這兩列聲波分別經第一功率放大器(3)和低頻發(fā)射換能器(5)及第二功率放大器(4)和四個高頻發(fā)射換能器(6)后發(fā)射出，被設置在與步驟3相同測試距離上的水聽器(7)接收，存儲本次實驗數(shù)據(jù)；

步驟5、處理實驗數(shù)據(jù)，做出功率譜圖，從步驟2所得數(shù)據(jù)做出的功率譜圖上獲得頻率f₁處的功率譜值E₁，從步驟4所得數(shù)據(jù)做出的功率譜圖上獲得頻率f₁處的功率譜值E₂，記錄兩種情況的能量差值ΔE＝E₁-E₂；

步驟6、保持聲波的發(fā)射參數(shù)不變，改變發(fā)射架C中心到水聽器(7)的距離，重復步驟2-5，記錄實驗數(shù)據(jù)；

步驟7、根據(jù)步驟2-6中記錄的數(shù)據(jù)，得到低頻聲波能量隨距離變化曲線；

所述步驟6中實驗測試系統(tǒng)包括低頻發(fā)射系統(tǒng)A、高頻發(fā)射系統(tǒng)B、發(fā)射架C、接收系統(tǒng)D，

所述低頻發(fā)射系統(tǒng)包括第一信號源(1)、第一功率放大器(3)和低頻發(fā)射換能器(5)；

所述高頻發(fā)射系統(tǒng)包括第二信號源(2)、第二功率放大器(4)和四個高頻發(fā)射換能器(6)，所述四個高頻發(fā)射換能器(6)構成高頻發(fā)射換能器陣；

所述發(fā)射架C為“井”字形支架結構；

所述接收系統(tǒng)D包括水聽器(7)、測量放大器(8)、信號采集器(9)、計算機(10)和示波器(11)；

所述高頻發(fā)射換能器陣布置于發(fā)射架C的正面，低頻發(fā)射換能器(5)固定在發(fā)射架C背面；

所述第一信號源(1)的輸出端連接第一功率放大器(3)的輸入端，所述第一功率放大器(3)的輸出端連接低頻發(fā)射換能器5；

所述第二信號源(2)的輸出端連接第二功率放大器(4)的輸入端，所述第二功率放大器(4)的輸出端連接每個高頻發(fā)射換能器(6)；

所述水聽器(7)的輸出端連接測量放大器(8)的輸入端，所述測量放大器(8)的輸出端分別連接示波器(11)的輸入端和信號采集器(9)的輸入端，所述信號采集器(9)的輸出端連接計算機(10)，示波器(11)的輸入端還與第一信號源(1)的輸出端連接。

2.根據(jù)權利要求1所述兩列平面聲波非線性 相互作用實驗測試方法，其特征在于，所述步驟1中實驗測試系統(tǒng)布放方法為：在兩側岸上用牽引繩將大船固定在水中，低頻發(fā)射換能器(5)與高頻發(fā)射換能器(6)固定在發(fā)射架C上，間距0.2m，高頻發(fā)射換能器(6)斜向間距L為0.85m，低頻發(fā)射換能器(5)位于高頻發(fā)射換能器陣的后側，發(fā)射架C固定于大船舷側水下5m處，引導繩一端固定在船側，另一端用鉛魚固定，用浮球將其浮在水中，水聽器(7)通過線纜布設，深度與發(fā)射架C相同，放在發(fā)射架C正前方。

3.根據(jù)權利要求1所述兩列平面聲波非線性 相互作用實驗測試方法，其特征在于，所述步驟2中低頻發(fā)射換能器(5)發(fā)射聲波頻率f₁為8kHz，信號源峰峰值400mv，第一功率放大器(3)調制40dB檔。

4.根據(jù)權利要求1所述兩列平面聲波非線性 相互作用實驗測試方法，其特征在于，所述步驟3中高頻發(fā)射換能器(6)發(fā)射聲波頻率f₂為144kHz，信號源峰峰值500mv，第二功率放大器(4)調制50dB檔。