摘要：目前振速梯度水听器存在灵敏度低、频带窄等缺点,限制其在工程上的应用。为解决以上问题,基于电化学换能原理,采用电极微机械加工工艺,设计了一种电化学换能振子,并制成高灵敏度、低频振速梯度水听器。所设计的电化学振子振速灵敏度达到2500 V/(m/s),较动圈振子的振速灵敏度提高了19 dB,工作频带由20 Hz~200 Hz扩展到5 Hz~400 Hz,表明其具备更高的灵敏度和更宽的工作频带。振速梯度水听器在100 Hz~400 Hz频段内进行校准,结果显示纯偏导通道x和y方向的灵敏度以及混合偏导通道的灵敏度均满足每倍频程6 dB增长规律,且分别具有偶极子指向性和四极子指向性。纯偏导通道和混合偏导通道的灵敏度和指向性的测试值与理论值基本一致。

摘要：为进一步提高矢量水听器的承压能力、并实现轻量化,将声压和矢量通道组合成一体,设计了一种小尺寸深海惯性式组合型矢量水听器。首先,分析了惯性式矢量水听器的工作原理;其次,设计了一种带加强圈的圆柱壳结构,使其矢量通道比纯圆柱壳承压提高7.68 MPa,通过仿真验证其可承受50 MPa的压力,表明此轻量化结构可提高矢量水听器的工作深度;最后,将充油结构的声压通道与矢量水听器设计成一体,方便使用。根据设计指标最终制作出一只工作频带为20 Hz~5 kHz的深海惯性式组合型矢量水听器。50 MPa的静水压力试验表明,其矢量通道灵敏度为-184 dB@1 kHz,凹点深度大于20 dB,声压通道灵敏度为-206 dB。测试结果表明,通过采用加强圈结构可显著提高矢量水听器的工作深度和实现轻量化,将充油声压水听器与深海矢量水听器组成一体,极大方便了工程应用。

摘要：矢量水听器是一种测量水下声场信息的传感器,工作在低频段的惯性式矢量水听器拾振敏感元件常采用检波器。针对目前由检波器制作的惯性式矢量水听器结构尺寸偏大、灵敏度较低且不便于工程应用的问题,提出一种双锥形声速喇叭的振速放大结构,可提高灵敏度且降低整体尺寸。首先通过分析惯性式矢量水听器的工作原理,制作出一种直径为Ф56mm的小尺寸二维惯性式矢量水听器;然后,基于理论分析与有限元仿真,设计并制作出一个边长为20 cm的二维双锥形声速喇叭以验证喇叭对振速的放大作用。通过对比测试有无喇叭悬挂结构时的矢量水听器输出的灵敏度,得到有喇叭悬挂时可提升5 dB的灵敏度,验证其对振速的放大效果。测试结果表明设计指标与理论基本相符,适合搭载在平台用于水声低频探测和定位。

摘要：对同振球型矢量水听器声压和质点振速的声波接收理论进行了研究。以同振球型振速水听器测量原理为基础,推导了自由运动刚性球体和弹性球体的声波接收响应数学表达式,分析了振速水听器几何尺寸、平均密度与其频响特性曲线之间的关系;另外,根据球面接收器的声波接收理论,推导了矢量水听器声压接收响应数学表达式,通过理论分析和数值计算,研究了振速水听器表面上的声压分布规律以及声压水听器的声波接收压力系数与其接收面的大小、质点振速水听器的半径、布放的位置和半径等参数之间的关系;从理论上建立了矢量水听器声波接收理论模型和分析方法,为矢量水听器的设计和研制提供了理论依据。

摘要：对同振式矢量传感器的工作原理进行了分析,并在此基础上对同振式矢量传感器的结构设计进行了优化。分析了同振式矢量传感器整体平均密度籽和波尺寸ka与被测水质点振动速度v0之间的关系,得出了同振式矢量传感器的优化设计准则和声散射对同振式矢量传感器设计的影响,为同振式高频矢量传感器的研制提供了可参考依据。

摘要：针对航空矢量声纳浮标对低噪声、低成本、小体积惯性传感器的需求,研究了一种基于双压电晶片的双轴压差分式压电加速度计。首先从理论上分析了矢量水听器中加速度计的工作模式,基于压电加速度计自噪声模型,提出了利用双压电晶片与独立质量块结构实现低噪声加速度计的方法;通过有限元方法对加速度计的灵敏度和谐振频率开展优化设计,确定了加速度计各部件的结构参数;根据优化结果研制了一只加速度计样机及前置放大电路。样机测试结果表明,该压电加速度计整体尺寸为56 mm×56 mm×35 mm,一阶谐振频率约为7.4 kHz,两个轴向的灵敏度分别为1556 pC/g及1363 pC/g(100 Hz),横向灵敏度小于轴向灵敏度的2%。压电加速度计的自噪声为38 ng/√Hz(1 kHz,等效噪声声压级为39 dB/√Hz),低于零级海况下的海洋环境噪声。

摘要：根据实际工程需要,设计、制作三轴向中频矢量水听器,其声压通道和矢量通道在结构上结合为一体,外形为两端带半球帽的圆柱形结构。矢量水听器体积为Ф44×88(mm)、工作频带为5 Hz～8 kHz。在驻波管和消声水池中对研制的矢量水听器进行了测试,测试结果表明:矢量通道的声压灵敏度级为-184 dB(测量频率1 kHz,0 dB参考值1V/μPa),具有余弦指向性;声压通道灵敏度级为-198 dB(0 dB参考值1 V/μPa)。研制的矢量水听器具有体积小、通道灵敏度高、使用时悬挂方便等优点,适合构建矢量水听器线阵。

摘要：介绍一种压电加速度计在新型水声接收换能器———同振型矢量水听器设计中的应用方法。叙述了采用压电加速度计设计同振型矢量水听器的理论依据,并给出根据此方法设计制作的同振型矢量水听器的自由场开路电压灵敏度和指向性图测试结果:自由场电压灵敏度为-190～-200dB(0dB=1V/μPa,测试频率1000Hz),指向性图分辨力kd>20dB。

摘要：介绍一种采用双迭片作为压电敏感元件的同振柱型矢量水听器。描述了该矢量水听器的设计方法,并给出所研制该类型水听器的灵敏度和指向性测试结果。

摘要：介绍一种采用两只压电加速度计作为敏感元件的二维同振型组合矢量水听器。叙述了该矢量 水听器的设计方法,给出了相应的灵敏度和指向性测试结果。