声速计的工作原理
2023-10-31
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声速计（soundvelocimeter）也叫声速测量仪或声速仪，是用来测量介质中声波传播速度的仪器。工作原理是基于测量声波通过两定点间的传播时间。常采用的方法有相位法和环鸣法等。相位法一般使用连续波，测量固定两点之间的相位差，再换算成为声速；环鸣法一般由发射器发射短脉冲，脉冲到达接收器后触发一次脉冲，利用脉冲重复频率换算为发射器与接收器之间介质的声速。
脉冲相位型的工作原理：
脉冲发生器产生一列50kc的电脉冲，加至发射换能器上，使其发射一列重复频率为50kc的声脉冲束，经过固定声程由接收换能器转变为电信号，经放大，整形得到一列接收脉冲，送至时间比较器。时间比较器输出的电压取决于声在海水中的传播速度和换能器之间的距离，如果换能器的距离固定不变，则只要测量接收脉冲与发射脉冲的相对时延，即可求得声速。
环鸣型的工作原理：
环鸣工作时，由多谐振荡器提供始鸣信号，使脉冲发射器经收发换能器发射第一个短促声脉冲。声脉冲在传播中经由反射体一次反射后到达收发换能器，声程长为L；回波一旦到达，脉冲发射器立即发射第二个短促声脉冲；就这样，每一次回波的到达都立即导致下一次脉冲的发射，环鸣电路因而处于周而复始的“环鸣”状态。
环鸣电路输出波形如图3所示。图3(a)为无环鸣时即振荡器处于自激振荡状态时的输出波形，输出频率约为9.1kHz；图3(b)为环鸣时即振荡器处于受迫状态时的输出波形，输出频率就是环鸣频率f。
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