水下聲傳感器及其工程應(yīng)用

目錄
叢書序
自序
第1章 概述 1
1.1 水聲工程中傳感器的作用與地位 1
1.2 傳感器的發(fā)展趨勢 4
1.2.1 聲學(xué)量傳感器 4
1.2.2 力學(xué)量傳感器 5
1.2.3 光學(xué)量傳感器 6
1.3 傳感器的分類 7
1.4 現(xiàn)代傳感器的技術(shù)動向 9
1.4.1 集成化與智能化 9
1.4.2 微機械化和系統(tǒng)化 10
1.4.3 多樣化 10
1.4.4 應(yīng)用領(lǐng)域擴大化 10
參考文獻 11
第2章 傳感器的基本知識 13
2.1 傳感器的特性 13
2.1.1 靜態(tài)特性 14
2.1.2 動態(tài)特性 15
2.2 傳感器的材料 19
2.2.1 電學(xué)功能材料 19
2.2.2 光學(xué)功能材料 20
2.2.3 磁學(xué)功能材料 20
2.3 傳感器的基本彈性元件 21
2.3.1 基本特性 21
2.3.2 常用材料 25
2.3.3 力學(xué)特性 26
參考文獻 28
第3章 水下聲矢量學(xué)的基礎(chǔ)理論 29
3.1 聲學(xué)基本量 29
3.2 聲矢量的描述 31
3.3 水下聲波的基本方程 33
3.3.1 聲波的基本方程 34
3.3.2 聲場中的標(biāo)量信號、矢量信號及其能量 40
3.3.3 水下平面波聲場的特點 44
參考文獻 47
第4章 水下聲傳感器 48
4.1 水下聲壓信號的獲取 48
4.2 水下質(zhì)點振速的測量原理 50
4.3 矢量水聽器的基本參數(shù) 53
4.4 復(fù)合式矢量水聽器 56
4.4.1 壓差式矢量水聽器 58
4.4.2 同振式矢量水聽器 62
4.5 幾種常用的傳感器 69
4.5.1 壓電式傳感器 70
4.5.2 光纖式傳感器 74
4.5.3 感應(yīng)式傳感器 87
參考文獻 90
第5章 水下聲矢量傳感器的性能測試 92
5.1 矢量通道的性能測試 92
5.1.1 空氣中的性能測試 96
5.1.2 水中的性能測試 100
5.2 矢量水聽器的性能測試裝置 111
參考文獻 119
第6章 矢量水聽器的工程應(yīng)用 120
6.1 水下自由聲場中矢量水聽器的應(yīng)用 120
6.1.1 單只矢量水聽器 120
6.1.2 矢量水聽器陣列 123
6.1.3 水下環(huán)境噪聲的測量 124
6.2 障板環(huán)境下矢量水聽器的應(yīng)用 129
6.2.1 典型聲障板 130
6.2.2 有限障板對矢量水聽器的影響 132
6.2.3 圓柱形障板下矢量水聽器的應(yīng)用 147
6.3 矢量水聽器在航空聲吶浮標(biāo)中的應(yīng)用 148
6.4 矢量水聽器垂直線陣在水下輻射噪聲測量中的應(yīng)用 151
6.5 矢量水聽器在油氣生產(chǎn)系統(tǒng)中的應(yīng)用 152
參考文獻 154
第7章 高指向性矢量水聽器 155
7.1 發(fā)展概況 155
7.2 聲場泰勒級數(shù)展開 158
7.3 組合式聲接收器的指向性 159
7.3.1 孔徑概念的應(yīng)用 159
7.3.2 自然指向性 161
7.3.3 組合指向性 163
7.4 有限差分近似誤差分析 165
7.4.1 矢量水聽器幅度失配 167
7.4.2 矢量水聽器相位失配 169
7.4.3 矢量水聽器*小響應(yīng)值對測量的影響 170
7.5 誤差對組合式聲接收器指向性的影響 171
7.5.1 間距對指向性的影響 171
7.5.2 敏感軸向偏差對指向性的影響 173
7.6 聲場二階量測聲強 175
參考文獻 176
索引 178