深速儀工作原理

                                                          深速儀工作原理

聲速儀是測量海水中聲波傳播速度的儀器，又稱(chēng)聲速計?，F代聲速儀多采用環(huán)鳴法(即脈沖循環(huán)法)原理。

儀器簡(jiǎn)介

測量海水中聲波傳播速度的儀器，又稱(chēng)聲速計。其基本原理是通過(guò)測量聲波在海水中固定距離內的傳播時(shí)間來(lái)計算聲速。主要的工作原理有相位法和環(huán)鳴法等。在20世紀前期，采用間接測量法測定海水中的聲速，即測量海水的溫度、鹽度及深度等參數，然后按經(jīng)驗公式計算海水中的聲速。到20世紀40年代末才開(kāi)始研制直接測量聲速的儀器，1957年出現了環(huán)鳴式聲速儀，60年代開(kāi)始廣泛使用聲速儀測量海水聲速。運用相位法原理的聲速儀，因其測量范圍比較小，未能廣泛應用。

工作原理

環(huán)鳴式聲速儀的探頭由換能器及固定在定距離的反射面組成，測量時(shí)置于水中。在電信號激勵下，換能器發(fā)出起始聲脈沖，聲波經(jīng)過(guò)水中長(cháng)度固定的通道到達反射面，再反射回換能器。放大了的接收信號重新激勵發(fā)射器，觸發(fā)第二個(gè)聲脈沖。如此循環(huán)，形成系列脈沖。測出脈沖重復的頻率,并對電路的時(shí)延進(jìn)行補償,則聲速等于脈沖重復頻率與聲程長(cháng)度的乘積。

測量范圍

聲速儀的測量范圍通常為1400~1600米/秒,度可達0.1米/秒。脈沖重復頻率般為幾千赫到幾十千赫，脈沖信號的載頻(基頻)為3~5兆赫。為減少溫度對聲程長(cháng)度的影響，探頭的安裝結構需要用線(xiàn)膨脹系數小的材料(例如殷鋼)制造。

為了便于艦艇和直升飛機在航行中測量聲速在深度方向的變化(聲速垂直分布)，有些聲速儀使用投棄式(即次投放后不回收)探頭。探頭在水中勻速下沉時(shí)，探頭內的測量裝置測出聲速并由細導線(xiàn)將信息傳送到儀器。探頭的深度可根據下沉時(shí)間計算，也可以用深度傳感器直接測量。隨著(zhù)探頭下沉,X-Y函數記錄儀就畫(huà)出條聲速隨深度的變化曲線(xiàn)。