【实验室设备介绍】多功能消声水池
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 |
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升降杆最大载荷 |
不小于1t/50kg |
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升降行程 |
不小于2.5m |
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回转角度 |
0~±370° |
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升降位移控制 累计误差 |
不大于±1mm; |
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回转角测量累计误差 |
不大于±0.1° |
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升降直线运动的 最高速度 |
不小于2m/min |
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回转运动的最高速度 |
360°/min |
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测试计算机的通讯接口 |
RS-232 |
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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 |
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连续自动 |
设定速度、起止角度 |
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上位机控制 |
具备自动反馈功能 |
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小车 |
2台 |
1t/50kg |
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小车行走速度 |
0.3~3 m/min |
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小车驱动方式 |
电动 |
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小车控制误差 |
不大于5 mm |
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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 |
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测试室面积 |
不小于5m×2.5m×2.5m |
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试验平台最大承重 |
5000kg |
人员和设备(含被测件) |
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防撞装置、刹车 |
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设防撞装置、刹车 |
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小车轨道标号 |
P43 |
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工作环境温度范围 |
-5℃~45℃ |
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平均故障间隔时间 |
MTBF ≥ 500 h |
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平均故障修复时间 |
MTTR ≤ 2 h (基层级) |
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工作环境相对湿度 |
≤90% |
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供电条件 |
电源:380V±10%,50Hz±5%, 功耗:≤10KW。 |
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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。 |
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装置外观 |
外观颜色:天蓝(RAL5015),铭牌 |
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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。