聲波儀是海底沉積物聲學(xué)參數(shù)測(cè)量的關(guān)鍵設(shè)備,聲學(xué)換能器內(nèi)部元件老化,以及長(zhǎng)期接觸含有鹽分的海底沉積物發(fā)生腐蝕損壞等,降低了測(cè)量精度甚至發(fā)生較大的誤差。因此每次測(cè)量前都需要測(cè)試及校正。聲速校正通常采用測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)樣塊聲速進(jìn)行判別,但是采用主頻特征的測(cè)量方法鮮有報(bào)道。
許多研究者發(fā)現(xiàn)海底沉積物的聲衰減,與聲波探測(cè)頻率存在明顯的相關(guān)關(guān)系。研究表明在20kHz~100kHz 頻率段測(cè)量存在頻散現(xiàn)象,因此測(cè)量沉積物聲學(xué)參數(shù)時(shí),必須確定聲學(xué)測(cè)量?jī)x器的主頻。
基于頻譜分析技術(shù),采用兩個(gè)步驟對(duì)聲學(xué)換能器進(jìn)行檢測(cè):將發(fā)射和接收換能器耦合對(duì)接在一起,測(cè)出聲波圖,進(jìn)行頻譜分析,得出其主頻和頻寬,與參考主頻和頻寬進(jìn)行比較,判斷主頻性能。將發(fā)射和接收換能器在空氣中相距0.05m,測(cè)出聲波圖,進(jìn)行頻譜分析,得出其主頻和頻寬以及幅值,與參考主頻和頻寬的幅值進(jìn)行比較,判斷主頻幅值性能。
超聲波換能器和超聲波電源、焊接模具良好配合形成了一臺(tái)完整的超聲波設(shè)備可以簡(jiǎn)稱為匹配。由于匹配對(duì)整機(jī)性能的影響是決定性的,無(wú)論怎樣強(qiáng)調(diào)匹配的重要性都不為過(guò)。匹配主要考慮的因素是換能器的電容量,其次是換能器的頻率。
需要強(qiáng)調(diào)的是,超聲波換能器本身不是一個(gè)能量發(fā)生器,它只是一個(gè)能量轉(zhuǎn)換器。是將電能轉(zhuǎn)換為聲能 ( 機(jī)械能 ) ,在輸入 ( 超聲波電源 ) ,輸出 ( 變幅桿,模具 ) 良好匹配的前提下,它可以轉(zhuǎn)換(輸出)很大的能量。