HBK 水聽器跨環境應用解析
2025-03-31
一、基本概念
水聽器（Hydrophone）是用于檢測水中聲波的裝置，是一種專為水下聲學測量設計的傳感器，通常基于壓電效應，某些型號使用光纖傳感。壓電材料在聲壓作用下產生電荷，從而輸出電信號。但其堅固耐用的特性也使其適用于非水環境，廣泛應用于海洋研究、工業測試等領域。
二、設計特點?
?1、耐高壓與耐腐蝕
可承受深海高壓（如1000米水深，約100bar靜壓），采用不銹鋼、鈦合金等材料，具備壓力補償結構。表面防腐蝕處理，適應高鹽度海水環境。
?2、聲學性能優化
寬頻響應與全指向性?：平坦的頻率響應（如HBK產品）確保寬頻率范圍內精準測量；全指向性使其能接收各方向聲波。
低靈敏度設計?：避免高聲壓級（如火箭發射噪聲）下的信號失真，適合環境。
3、結構堅固?
防水設計，內部元件屏蔽，抗電磁干擾。耐高溫、抗振動，可在無人值守下持續工作（如火箭發射臺持續5秒）。
三、水聲環境適應性
1、聲波特性?
水中聲速（約1500m/s）遠高于空氣（343m/s），相同頻率下波長更長（如1kHz時水中波長達1.5米）。因此，水聽器元件尺寸較大，以有效捕捉長波長聲波。
2、低阻尼環境
水中聲衰減小，水聽器需承受更高聲壓而不變形。
四、非水環境應用
1、工業場景?
如航天發射臺、噴氣發動機試驗臺，傳統麥克風易損毀，而水聽器因結構堅固、靈敏度低，可捕獲高保真數據。
2、優勢對比
持續工作時間長（5秒 vs. 普通麥克風<1秒），耐高溫、高壓及振動。
五、典型應用場景
?海洋研究：聲吶探測、水下生物監測、海底地質勘探。
工業測試：火箭發射噪聲分析、發動機性能檢測。
?環境監測?：水下噪聲污染評估、地震預警。
六、水聽器規格
HBK水聽器是壓電式傳感器，設計用于水下記錄或聆聽水下聲音。
陶瓷壓電傳感元件及其內部支撐結構粘合在透聲、無鉛、丁腈橡膠中。支撐結構由金屬合金制成，在幾乎所有惡劣環境中都具有的耐腐蝕性，并且在浸入海水中時具有非常好的防污性能。內部支撐在機械和電氣上與金屬外殼隔離，僅通過合成橡膠耦合。這提供了傳感元件的振動隔離。
1、接收靈敏度
每個HBK水聽器在單獨校準之前都經過廣泛的耐久和溫度穩定程序。每個水聽器都提供了單獨的校準數據和頻率響應曲線。
水聽器的接收靈敏度校準可溯源到國際標準。
2、頻率響應
四種水聽器類型的頻率響應如下所示：
頻率響應頻率響應測量是在自由場條件下的水池中使用HBK PULSE?校準系統進行的。
3、指向性
HBK水聽器提供出色的全指向聲學測量。單個水聽器在水中的方向指向如下所示：
指向性圖是在自由場條件下在水池中使用門控技術測量的。測試需要一個作為標準水聽器作為發射器和一個接受信號的未知水聽器。
七、水聽器比較
艾克賽普公司是HBK湖南合作伙伴，如果您有水聽器需求或者任何疑問歡迎聯系我們，將提供免費樣機上門試用和更合適的測試解決方案。
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