HBK 水聽器跨環(huán)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?；趬弘娦?，某些型號使用光纖傳感。壓電材料在聲壓作用下產(chǎn)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(huán)境，廣泛應用于海洋研究、工業(yè)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(jié)構(gòu)。表面防腐蝕處理，適應高鹽度海水環(huán)境。
?2、聲學性能優(yōu)化
寬頻響應與全指向性?：平坦的頻率響應（如HBK產(chǎn)品）確保寬頻率范圍內(nèi)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(fā)射噪聲）下的信號失真，適合環(huán)境。
3、結(jié)構(gòu)堅固?
防水設計，內(nèi)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(xù)工作（如火箭發(fā)射臺持續(xù)5秒）。
三、水聲環(huán)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(huán)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(huán)境應用
1、工業(yè)場景?
如航天發(fā)射臺、噴氣發(fā)動機試驗臺，傳統(tǒng)麥克風易損毀，而水聽器因結(jié)構(gòu)堅固、靈敏度低，可捕獲高保真數(shù)據(jù)。
2、優(yōu)勢對比
持續(xù)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(jiān)測、海底地質(zhì)勘探。
工業(yè)測試：火箭發(fā)射噪聲分析、發(fā)動機性能檢測。
?環(huán)境監(jiān)測?：水下噪聲污染評估、地震預警。
六、水聽器規(guī)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(nèi)部支撐結(jié)構(gòu)粘合在透聲、無鉛、丁腈橡膠中。支撐結(jié)構(gòu)由金屬合金制成，在幾乎所有惡劣環(huán)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(nèi)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(jīng)過廣泛的耐久和溫度穩(wěn)定程序。每個水聽器都提供了單獨的校準數(shù)據(jù)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(tǒng)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(fā)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(lián)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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