专利摘要

本实用新型涉及一种线列阵高频自动校准装置。该装置主要由消声水槽、高频阵列定位机构、高频声源定位机构、线列阵传输装置、高频声源及信号发生器、高频水听器阵列及信号采集系统等构成。消声水池采用六面铺设吸声材料和龙门架结构。箱体底面和侧面粘贴吸声尖劈，水面消声用浮板加吸声材料。龙门架上可安装两套三轴联动模组，对高频阵列和声源传感器的XYZ方向定位。线列阵进入消声水池内，信号发生器对高频声源激励，通过采集系统对高频水听器信号采集，实现线列阵阵元与高频阵列的灵敏度比较，实现校准。大大减少人力物力的耗费，并且避免了不必要的误差的产生，提高了测量校准的精度，使得检测校准过程更便捷。

权利要求

1.一种线列阵高频自动校准装置，该装置主要由消声水池、高频水听器阵列定位机构、高频声源定位机构、线列阵传输装置、高频声源及信号发生器、高频水听器阵列及信号采集系统构成，其特征在于：消声水池采用六面铺设吸声材料和龙门架结构，消声水池底面和侧面粘贴吸声尖劈，水面消声用浮板加吸声材料；龙门架上可安装两套XYZ三轴联动模组，其一为高频水听器阵列定位机构，即可以对高频水听器阵列的XYZ方向定位；其二为高频声源定位机构，即可以对高频声源的XYZ方向定位；线列阵进入消声水池内，信号发生器对高频声源激励；通过采集系统对高频水听器阵列信号采集，实现线列阵阵元与高频水听器阵列的灵敏度比较，实现校准。

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种线列阵高频自动校准装置。

背景技术

测量水听器阵的自由场灵敏度和远场指向性，按常规方法，必须满足自由场和远场条件。自由场条件要求测量水域满足均匀和各向同性，并可忽略边界影响。远场条件一般要求测试距离大于10倍水听器阵的最大尺寸。而拖曳线列阵的长度短的有几十米，长的可达几百米。因此，按照常规方法，就必须有一个极大且足够深的水域。实际上，即使能找到这样的水域，想要测量拖曳线列阵的指向性，也相当困难。为了能全面评价各种工作环境下拖曳线列阵的性能，最好能够控制温度和静水压力。

为了克服上述困难，避免大水域要求，我们采用消声水池来对1kHz-20kHz的高频段线列阵进行检测校准，消除反射波干扰，从而实现灵敏度和相幅一致性校准。在常规检测方法中，将自动化装置加入测量，极大减少了人工作业的工作量。在实际情况中，使得整个测量流程更便于操作，并且测量结果更加准确可靠。

发明内容

本实用新型针对现有技术不足，提出一种线列阵高频自动校准装置。

本实用新型解决技术问题所采取的技术方案为:

测量高频线列阵需要在满足远场条件下进行，对于高频线列阵，因其尺寸较大且指向性测量频率较高，远场距离可达数十米甚至数百米，这需要在足够水深的开阔水域内进行。在这种情况下实施测量非常困难，不仅要动用大量的人员和设备，而且易受外界因素影响，测量的精度还不高。所以该装置针对这方面的内容设计了一种在室内就能通过脉冲声源和高频换能器的组合使用，达到在1kHz-20kHz范围内对线列阵的幅度和相位进行校准目的的线列阵高频自动校准装置。

该装置主要由消声水槽、高频阵列定位机构、高频声源定位机构、线列阵传输装置、高频声源及信号发生器、高频水听器阵列及信号采集系统等构成。整体结构采用消声水槽和龙门架结构。箱体底面和侧面粘贴吸声尖劈，水面消声用浮板加吸声材料。在1-10kHz范围内，吸声效率可达90％以上。龙门架上可装载两套三轴联动模组，方便控制高频阵列和声源传感器的XYZ方向，实现自动移动和定位。大大减少人力物力的耗费，并且避免了不必要的误差产生，提高了测量校准的精度，使得校准过程更便捷。

本实用新型的基本原理：将线列阵沿水槽中心线方向放置其中，使得线列阵位于水槽中心线附近或平行于中心线，同时沿该方向布置高频发射换能器阵和监测水听器。适当激励发射换能器，使在监测水听器上形成将它们置于一个以一定入射角入射的平面波场中时的声压幅度和相位分布，就可以在拖曳线列阵上形成一个所需的校准声场。采用比较法将标准水听器与线列阵测量所得数据进行对比最终实现校准。

本实用新型的有益效果在于：本装置在频段1kHz-20kHz频段范围内对线列阵的灵敏度和幅相一致性进行自动化校准。对于高频线列阵在满足远场条件下的开阔水域中测量提供了一种切实可行的方法。在常规检测中加入了自动化装置部分，极大减少了人力物力的耗费。并且避免了不必要的误差的产生，提高了校准精度，使得校准过程更便捷。

附图说明

图1是本装置的整体正视图；

图2是多轴行走机构三维图；

图3是采集系统流程框图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。

自动进出线装置1分布在设备的左右各一套，分别叫收线排线机构和放线排线机构，其结构包括安装底架、底座直线驱动装置、滑台、滚筒支架、滚筒直驱机构等，具备增加张力，计算卷进位置，以及自动排线，收线放线功能。线阵列在水槽内部，需要绷直，定位在水槽中心轴线附近，且与中心轴线平行，其中导轮机构2可以支撑住线阵列，保持其在水槽内的形状不变，在驱动导轮跟收放线滚筒共同驱动下，可以实现线阵列在声管内部均匀运动，且不被过多不均匀的力拉扯。

主要由脉冲声源和高频换能器的组合使用作为发射声源，消声水池内部整体结构采用消声水槽和龙门架结构。为了保证发射声源入射角度的准确，整个水箱底部设计有调平结构。箱体内部安装吸声尖劈，消声材料采用对水质无污染的吸声尖劈，适用于工作频率10kHz以上的高频消声水池，吸声尖劈布满水箱的底面和侧面，在1-10kHz频段范围内，吸声效率可达90％以上。吸声尖劈布满水箱四个侧面及底部，水面消声用浮板加吸声材料。

如图2所示，多轴自动定位机构由X轴模组1、Y轴模组2和Z轴模组3组成，龙门架组件4个立柱采用方钢，结构稳定，刚性强。横梁及加强筋板全部采用工字钢拼装结构，方便拆卸运输及加工，整体结构稳定。龙门架上可装载两套三轴联动模组，方便控制高频阵列和声源传感器的XYZ方向，实现自动移动和定位。

如图3所示，采集系统的工作流程主要是先对采集系统进行设置，如选择采集方式、采集卡参数设置等。然后利用采集卡进行采集，若波形显示正常，则对采集信号进行保存，接着打开信号并对信号进行波形和频谱分析。

具体操作方法如下：首先将标准水听器和高频换能器发射系统通过龙门架的三轴联动组安装到水箱固定位置中，检查整个装置是否完好，将已标记好的待测线列阵通过自动进出线装置小心浸入水槽固定位置处。使用水循环系统自动注水且避免产生气泡。线列阵进出两端口安装监控传感器实时监控阵元进出情况并且方便记录数据以完成测量校准。通过激励由脉冲声源和高频换能器组合而成的发射声源，控制发射持续时间小于200μs且在1-5kHz频率范围内具有足够信噪比的脉冲信号。在多轴自动定位机构系统中将传动参数设置为保证各阵元完全进入水槽中并能同时与标准水听器成功比较测量得到较为准确数据的范围。通过多轴自动传送机构的不断传送保证长度一定的声阵列每个阵元都被成功采集正确数据。最后利用采集系统对高频水听器信号采集，实现线列阵阵元与高频阵列的灵敏度比较，实现校准。

一种线列阵高频自动校准装置专利购买费用说明

Q：办理专利转让的流程及所需资料

A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。

1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2：按规定缴纳著录项目变更手续费。

3：同时提交相关证明文件原件。

4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q：专利转让变更，多久能出结果

A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。