[发明专利]一种声学特性测量装置及系统

说明书

本发明公开了一种声学特性测量装置及系统，包括水听器固定机构、移动机构、N个水听器、声学发射换能器、信号控制分析器；N不小于2；各个水听器固定于水听器固定机构上，水听器固定机构设置于移动机构上，移动机构用于在移动过程中通过水听器固定机构带动各个水听器移动，使各个水听器的采样端通过相应的预设采样孔插入待测沉积物样品中以获得相应的采样信号；信号控制分析器的输出端与声学发射换能器的输入端连接，声学发射换能器的输出端用于与待测沉积物样品的第一端面连接，各个水听器的输出端均与信号控制分析器的接收端连接；信号控制分析器，用于对接收到的采样信号进行分析处理得到待测沉积物样品的声学特性。本发明提高了测量精确度。

技术领域

本发明实施例涉及声学检测技术领域，特别是涉及一种声学特性测量装置及系统。

背景技术

广阔的江河湖海中布满沉积物，并且沉积物能够反映江河湖海底部的构造、环境以及矿产资源等。以海洋沉积物为例，海洋沉积物指的是各种海洋沉积作用所形成的海底沉积物的总称，是以海水为介质沉积在海底的物质。研究海洋沉积物的对研究海底构造、海洋环境、矿产资源、古海洋学、古气候学及全球变化具有重要意义。

目前，沉积物的声学特性是研究水中沉积物的有效方法。如，海洋沉积物的声学特性是船舰航行、潜艇潜行、海底资源探测、海洋工程作业等必须知道和了解的特性。海洋沉积物声学特性包含两个主要的特性参数：声速和声衰减，其中，声速反应出声波在海底传播的快慢程度，声衰减反映出海底底质对声波传播或地震波作用距离的影响。

在实验室中进行沉积物样品的声学特性研究时，通常采用同轴差距测量法测量沉积物的声衰减系数，但是，采用同轴差距测量法测量沉积物样品内部不同层的声学特性时需要将沉积物样品分段切割，从而产生较大的扰动，无法准确获得沉积物的声衰减系数。

鉴于此，如何提供一种解决上述技术问题的声学特性测量装置及系统称为本领域技术人员目前需要解决的问题。

发明内容

本发明实施例的目的是提供一种声学特性测量装置及系统，在使用过程中能够实现在实验室对沉积物样品分层的声学特性测量，且无需对沉积物样品进行分段切割，从而减少扰动对测量的影响，提高测量结果的精确度。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种声学特性测量装置，包括水听器固定机构、移动机构、N个水听器、声学发射换能器、信号控制分析器；所述N不小于2；

各个所述水听器固定于所述水听器固定机构上，所述水听器固定机构设置于所述移动机构上，所述移动机构用于在移动过程中通过所述水听器固定机构带动各个所述水听器移动，使各个所述水听器的采样端通过相应的预设采样孔插入待测沉积物样品中以获得相应的采样信号；所述信号控制分析器的输出端与所述声学发射换能器的输入端连接，所述声学发射换能器的输出端用于与所述待测沉积物样品的第一端面连接，各个所述水听器的输出端均与所述信号控制分析器的接收端连接；所述信号控制分析器，用于对接收到的所述采样信号进行分析处理得到所述待测沉积物样品的声学特性。

可选的，还包括输入端用于与所述待测沉积物样品的第二端面连接、输出端与所述信号控制分析器的接收端连接的声学接收换能器。

可选的，所述移动机构包括升降机构以及设置于所述升降机构上的滑动支架，所述升降机构用于带动所述滑动支架在竖直方向上运动；所述水听器固定机构可水平移动的设置于所述滑动支架上。

可选的，所述升降机构包括立柱、手摇轮、连接板、丝杆、丝杆滑块及轴承座；其中：

所述立柱的底端固定于沉积物样品安装台上；所述轴承座设置于所述连接板上，所述连接板设置于所述立柱上；所述手摇轮可转动的设置于所述轴承座上、所述丝杆与所述丝杆滑块相配合，所述丝杆滑块与所述滑动支架连接，所述手摇轮与所述丝杆连接，以使所述手摇轮在转动过程中通过所述丝杆(74)带动所述丝杆滑块在竖直方向做线性运动。