自动双水听器声学特性测量系统及方法技术方案

本申请公开了自动双水听器声学特性测量系统与方法，系统包括：平台主体、样品支撑座、换能器、两个水听器与移动机构；样品支撑座设置于平台主体上，用于放置样品；换能器对应样品支撑座的位置设置于平台主体上，用于向样品发送声波；两个水听器均设置于移动机构上，且与样品处于同一竖直平面；移动机构设置于平台主体上，用于控制水听器水平移动和竖直移动。通过将水听器设置于移动机构上，可以通过移动机构精准控制水听器的位置，实现水听器在水平方向上与竖直方向上自由移动到任意位置，极大降低了对盛放样品的容器进行开孔的位置精度的要求整体适用范围广，使用方便且测量精度可控。

【技术实现步骤摘要】
自动双水听器声学特性测量系统及方法
本申请涉及声学特性测量
，尤其涉及自动双水听器声学特性测量系统及方法。
技术介绍
对于海洋沉积物来说，将其采样样品通过实验室测量是一种非常有效和必要的研究手段。而现有的实验室测量方式通常采用水平活塞发射换能器和水平活塞接收换能器为沉积物采样样品的声学测量仪器，通过将两者放置于样品的两端并使之处于同一中轴线上，获得样品的声波传播波形，并通过分析声波传播的时间，测量两换能器间的距离，计算得到沉积物样品的声速。但该方式仅能得到沉积物的声速，无法得到沉积物的声衰减特性。专利文件“CN208283338U”公开的方案可以测量声速和声衰减，但仍存在分层测量宽度受制，难以实现任意分层宽度测量等问题。专利文件“CN2852153Y”公开了一种测量海底沉积物声衰减与频率关系的装置，可用于测量声衰减与频率的关系，但该装置使用的方法为遥测法，一般应用于海上测量，难以应用在实验室测量中。
技术实现思路
有鉴于此，本申请的目的是提供自动双水听器声学特性测量系统及方法，用于解决现有的实验室测量方法难以准确获得沉积物声衰减特性的问题。为达到上述技术目的，本申请提供自动双水听器声学特性测量系统，包括：平台主体、样品支撑座、换能器、两个水听器与移动机构；所述样品支撑座设置于所述平台主体上，用于放置样品；所述换能器对应所述样品支撑座的位置设置于所述平台主体上，用于向所述样品发送声波；两个所述水听器均设置于所述移动机构上，且与所述样品处于同一竖直平面；所述移动机构设置于所述平台主体上，用于控制所述水听器水平移动和竖直移动。优选地，所述移动机构包括水平移动机构于竖直升降机构；两个所述水听器均设置于所述水平移动机构上；所述水平移动机构设置于所述竖直升降机构上；所述竖直升降机构设置于所述平台主体上。优选地，所述水平移动机构包括两个滑块与滑轨；两个所述水听器分别设置于两个所述滑块上；两个所述滑块可滑动设置于所述滑轨上；所述滑轨设置于所述竖直升降机构上。优选地，所述水平移动机构还包括调节器；所述调节器设置于所述滑块上，用于调节所述滑块于所述滑轨之间的松紧。优选地，所述竖直升降机构包括机架与驱动器；所述机架设置于所述平台主体上；所述驱动器设置于所述机架上，且设置有伸缩端；所述伸缩端与所述滑轨连接，且伸缩方向与所述滑轨轨道方向相互垂直。优选地，所述竖直升降机构还包括直线光轴；所述伸缩端的端部设置有连接块；所述连接块上设置有供所述直线光轴穿过的通孔；所述直线光轴与所述伸缩端的伸缩方向相互平行且穿过所述连接块设置于所述机架上；所述滑轨设置于所述连接块上。优选地，还包括换能器支撑座与夹轨；所述换能器设置于所述换能器支撑座上；所述夹轨可调节间距设置于所述平台主体上；所述换能器支撑座夹设于所述夹轨上，且可通过所述夹轨调节竖直方向上的高度。优选地，所述换能器具体包括两个；两个所述换能器分别设置于所述样品的两端。本申请还提供第一种自动双水听器声学特性测量方法，应用于上述任一项中所述的自动双水听器声学特性测量系统；所述测量方法包括：设置两个水听器分别位于样品两端的竖直上方，并通过移动机构控制一水听器往靠近另一水听器方向移动；一所述水听器每移动第一预设距离，进行一次声速计算与声衰减系数计算，得到第一分层声学信息；对各所述第一分层声学信息分析，得到样品的声学特性信息。本申请还提供第二种自动双水听器声学特性测量方法，应用于上述任一项所述的自动双水听器声学特性测量系统；所述测量方法包括：设置两个水听器之间的距离为第二预设距离，并通过移动机构控制两个所述水听器从样品的一端部往另一端部方向移动；两个所述水听器每移动第三预设距离，进行一次声速计算与声衰减系数计算，得到第二分层声学信息；对各所述第二分层声学信息分析，得到样品的声学特性信息。从以上技术方案可以看出，本申请提供一种自动双水听器声学特性测量系统，包括：平台主体、样品支撑座、换能器、两个水听器与移动机构；所述样品支撑座设置于所述平台主体上，用于放置样品；所述换能器对应所述样品支撑座的位置设置于所述平台主体上，用于向所述样品发送声波；两个所述水听器均设置于所述移动机构上，且与所述样品处于同一竖直平面；所述移动机构设置于所述平台主体上，用于控制所述水听器水平移动和竖直移动。通过将水听器设置于移动机构上，可以通过移动机构精准控制水听器的位置，实现水听器在水平方向上与竖直方向上自由移动到任意位置，极大降低了对盛放样品的容器进行开孔的位置精度的要求，也避免了水听器测量位置恰好处于样品分层位置上，整体适用范围广，使用方便且测量精度可控，有效的解决现有的实验室测量方法难以准确获得沉积物声衰减特性的问题。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。图1为本申请实施例提供的一种自动双水听器声学特性测量系统的整体结构示意图；图2为本申请实施例提供的一种自动双水听器声学特性测量系统中样品容器长度增长时的结构示意图；图3为本申请实施例提供的一种自动双水听器声学特性测量系统样品容器直径增大时的结构示意图；图中：1、脚杯；2、行材一；3/13、三角连接块；4、内六角螺钉一；5、型材二；6、型材三；7、型材四；8、型材五；9、连接板支撑块；10、机架；11、丝杆顶端固定块；12、轴座；14、电机连接板；15、内六角螺钉二；16、螺丝；17、连轴器；18、驱动器；19、伸缩端；20、丝杆螺母；21、直线光轴；22、连接块；23、丝杆底板；24、U形架背板；25、U形架侧板；26、内六角螺钉；27、滑轨；28、滑块；29、水听器固定架；30、调节器；31、水听器；32、换能器支撑座；33、L形架；34、螺栓；35、L型挡板；36、样品支撑座；37、样品容器；38、型材六；39、型材七；40、换能器。具体实施方式下面将结合附图对本申请实施例的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请实施例中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请所请求保护的范围。在本申请实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.自动双水听器声学特性测量系统，其特征在于，包括：平台主体、样品支撑座、换能器、两个水听器与移动机构；/n所述样品支撑座设置于所述平台主体上，用于放置样品；/n所述换能器对应所述样品支撑座的位置设置于所述平台主体上，用于向所述样品发送声波；/n两个所述水听器均设置于所述移动机构上，且与所述样品处于同一竖直平面；/n所述移动机构设置于所述平台主体上，用于控制所述水听器水平移动和竖直移动。/n

【技术特征摘要】
1.自动双水听器声学特性测量系统，其特征在于，包括：平台主体、样品支撑座、换能器、两个水听器与移动机构；
所述样品支撑座设置于所述平台主体上，用于放置样品；
所述换能器对应所述样品支撑座的位置设置于所述平台主体上，用于向所述样品发送声波；
两个所述水听器均设置于所述移动机构上，且与所述样品处于同一竖直平面；
所述移动机构设置于所述平台主体上，用于控制所述水听器水平移动和竖直移动。


2.根据权利要求1所述的自动双水听器声学特性测量系统，其特征在于，所述移动机构包括水平移动机构于竖直升降机构；
两个所述水听器均设置于所述水平移动机构上；
所述水平移动机构设置于所述竖直升降机构上；
所述竖直升降机构设置于所述平台主体上。


3.根据权利要求2所述的自动双水听器声学特性测量系统，其特征在于，所述水平移动机构包括两个滑块与滑轨；
两个所述水听器分别设置于两个所述滑块上；
两个所述滑块可滑动设置于所述滑轨上；
所述滑轨设置于所述竖直升降机构上。


4.根据权利要求3所述的自动双水听器声学特性测量系统，其特征在于，所述水平移动机构还包括调节器；
所述调节器设置于所述滑块上，用于调节所述滑块于所述滑轨之间的松紧。


5.根据权利要求3所述的自动双水听器声学特性测量系统，其特征在于，所述竖直升降机构包括机架与驱动器；
所述机架设置于所述平台主体上；
所述驱动器设置于所述机架上，且设置有伸缩端；
所述伸缩端与所述滑轨连接，且伸缩方向与所述滑轨轨道方向相互垂直。


6.根据权利要求5所述的自动双水听器声学特性测量系统，其特征在于，所述竖直...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹大鹏，叶贵灿，刘伟，伍智林，侯景成，任勇，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：广东;44