圆柱形共振器测量水介质声吸收的误差分析

摘要

目前,水溶液、海水的声吸收测量一般通过充水共振器内的混响时间测量来实现。对一充水圆柱形共振器内的混响特性进行理论分析发现,在共振器内不同空间位置处声压级衰减曲线的不同,使得由声压级衰减曲线斜率计算的混响时间存在差别。因此,如果采用的测量混响时间方法不准确,必定导致待测水介质的声吸收系数的结果中存在较大的测量误差。构建并研制1套圆柱形充水共振器,搭建相应的电子测量系统,对标准水溶液的声吸收系数进行实验研究,分析不同混响时间测量方法所导致的测量误差。结果表明:如果对纯水介质和待测水介质的混响时间测量方法不同,确实会导致待测水介质的声吸收系数存在较大的误差。同时,针对该充水圆柱形共振器,给出了可使声吸收系数测量误差较小的混响时间测量方法。研究结果对水下封闭空间内的混响时间测量、悬浮泥沙颗粒水介质的声吸收系数测量等具有一定参考价值。