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(xué)測量設(shè)計的傳感器，通常基于壓電效應(yīng)，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(yīng)用于海洋研究、工業(yè)測試等領(lǐng)域。

二、設(shè)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(bǔ)償結(jié)構(gòu)。表面防腐蝕處理，適應(yīng)高鹽度海水環(huán)境。

?2、聲學(xué)性能優(yōu)化

寬頻響應(yīng)與全指向性?：平坦的頻率響應(yīng)（如HBK產(chǎn)品）確保寬頻率范圍內(nèi)精準(zhǔn)測量；全指向性使其能接收各方向聲波。

低靈敏度設(shè)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(shè)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(yīng)性

1、聲波特性?

水中聲速（約1500m/s）遠(yuǎn)高于空氣（343m/s），相同頻率下波長更長（如1kHz時水中波長達(dá)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(yīng)用

1、工業(yè)場景?

如航天發(fā)射臺、噴氣發(fā)動機(jī)試驗臺，傳統(tǒng)麥克風(fēng)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(fēng)<1秒），耐高溫、高壓及振動。

五、典型應(yīng)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(jī)性能檢測。

?環(huán)境監(jiān)測?：水下噪聲污染評估、地震預(yù)警。

六、水聽器規(guī)格

HBK水聽器是壓電式傳感器，設(shè)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(jī)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(zhǔn)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(zhǔn)數(shù)據(jù)和頻率響應(yīng)曲線。

水聽器的接收靈敏度校準(zhǔn)可溯源到國際標(biāo)準(zhǔn)。

2、頻率響應(yīng)

四種水聽器類型的頻率響應(yīng)如下所示：

頻率響應(yīng)頻率響應(yīng)測量是在自由場條件下的水池中使用HBK PULSE™校準(zhǔn)系統(tǒng)進(jìn)行的。

3、指向性

HBK水聽器提供出色的全指向聲學(xué)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(shù)測量的。測試需要一個作為標(biāo)準(zhǔn)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(jī)上門試用和更合適的測試解決方案。