【实验室设备介绍】多功能消声水池

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1   基本情况

 

多功能消声水池位于中山大学(珠海校区)海琴四号楼负一层,主要用于水声换能器及基阵的电声参数测量;用于水声探测与识别、水声通信与导航、水声勘探与成像、光缆感知与探测等方面的新技术研究;用于声纳装备、海洋仪器设备及水下多平台协同的调试及试验研究等。

多功能消声水池实验设施主要由吸声构件、水循环处理系统、活动试验平台及升降回转装置、吊车和水声换能器电声参数综合测试系统等组成,其基本组成如图1所示。

2   技术指标

2.1       池体

消声水池的内壁尺寸为13.1m×8.1m×3.5m(池壁高出地面0.5m),六面消声。消声水池工作时实际储水量为371吨。

2.2       吸声构件

消声水池六面消声,水池六面敷设后,吸声系数满足以下要求:

  • 吸声系数≥90%(1kHz~2kHz);
  • 吸声系数≥99%(2kHz~100kHz)。

图2吸声构件结构示意图

2.3       水循环处理系统

水循环处理系统用于处理因水池中吸声材料析出物、灰尘、设备油污、水体微生物、藻类,避免频繁更换试验用水产生的资源损耗,保障测试水池水质能够满足水声测试要求。

  • 连续工作时间:24小时/天;
  • 供电电源:AC380V,50Hz;
  • 额定功率:≤11kW;
  • 工作环境温度:0~35℃;
  • 相对湿度:20%~85%;
  • 系统处理量:30吨/小时;
  • 系统工作压力:1~6公斤。

2.4       活动试验平台和升降回转装置

活动试验平台由1t升降回转机构、50kg升降回转机构、活动试验平台本体(由大、小行车组成)、测试室四部分组成。活动试验平台和升降回转机构技术指标如下表所示:

名称

技术参数

备注

升降杆最大载荷

不小于1t/50kg

 

升降行程

不小于2.5m

 

回转角度

0~±370°

 

升降位移控制

累计误差

不大于±1mm;

 

回转角测量累计误差

不大于±0.1°

 

升降直线运动的

最高速度

不小于2m/min

 

回转运动的最高速度

360°/min

 

测试计算机的通讯接口

RS-232

 

升降杆回转控制方式

自动

点动

固定速度,松开按键立即停车

步进

固定步距、速度

连续自动

设定速度、起止角度

上位机控制

具备自动反馈功能

小车

2台

1t/50kg

小车行走速度

0.3~3 m/min

 

小车驱动方式

电动

 

小车控制误差

不大于5 mm

 

平台大车、小车及升降回转控制系统

大车上设车载控制柜,由实验室操控台集中控制,现场设置手持控制器与LCD显示屏,可显示小车及升降回转装置的位置信息、角度、速度等,预设通信接口

 

测试室面积

不小于5m×2.5m×2.5m

 

试验平台最大承重

5000kg

人员和设备(含被测件)

防撞装置、刹车

 

设防撞装置、刹车

小车轨道标号

P43

 

工作环境温度范围

-5℃~45℃

 

平均故障间隔时间

MTBF ≥ 500 h

 

平均故障修复时间

MTTR ≤ 2 h (基层级)

 

工作环境相对湿度

≤90%

 

供电条件

电源:380V±10%,50Hz±5%,

功耗:≤10KW。

 

安全要求

护栏栏杆高度不小于1.05m。设备应采用滞燃、耐潮、防霉、耐腐蚀的材料,不使用有毒和影响操作者身体健康的材料。

 

装置外观

外观颜色:天蓝(RAL5015),铭牌

 

 

2.5吊车

吊车是水池间主要的吊装起重设备,为单梁电动葫芦。起重能力为5吨,最大起吊高度9米。

 

2.6水声换能器电声参数综合测试系统

水声换能器电声参数综合测试系统由自动控制分系统、信号发射分系统、信号接收分系统等几部分构成。自动控制分系统由计算机、IEEE-488接口设备构成。测量装置的软件是在WINDOWS操作系统上,用VB软件编写,可对系统内部的故障能进行简单的定位,并给出解决办法。发射分系统由信号源模块、功率放大器和发射换能器构成。接收分系统由电子开关、测量放大器、滤波器、数字示波器和标准水听器组成。