HBK 水听器跨环境应用解析

一、基本概念

水听器（Hydrophone）是用于检测水中声波的装置，是一种专为水下声学测量设计的传感器，通常基于压电效应，某些型号使用光纤传感。压电材料在声压作用下产生电荷，从而输出电信号。但其坚固耐用的特性也使其适用于非水环境，广泛应用于海洋研究、工业测试等领域。

二、设计特点‌

‌1、耐高压与耐腐蚀

可承受深海高压（如1000米水深，约100bar静压），采用不锈钢、钛合金等材料，具备压力补偿结构。表面防腐蚀处理，适应高盐度海水环境。

‌2、声学性能优化

宽频响应与全指向性‌：平坦的频率响应（如HBK产品）确保宽频率范围内精准测量；全指向性使其能接收各方向声波。

低灵敏度设计‌：避免高声压级（如火箭发射噪声）下的信号失真，适合环境。

3、结构坚固‌

防水设计，内部元件屏蔽，抗电磁干扰。耐高温、抗振动，可在无人值守下持续工作（如火箭发射台持续5秒）。

三、水声环境适应性

1、声波特性‌

水中声速（约1500m/s）远高于空气（343m/s），相同频率下波长更长（如1kHz时水中波长达1.5米）。因此，水听器元件尺寸较大，以有效捕捉长波长声波。

2、低阻尼环境

水中声衰减小，水听器需承受更高声压而不变形。

四、非水环境应用

1、工业场景‌

如航天发射台、喷气发动机试验台，传统麦克风易损毁，而水听器因结构坚固、灵敏度低，可捕获高保真数据。

2、优势对比

持续工作时间长（5秒 vs. 普通麦克风<1秒），耐高温、高压及振动。

五、典型应用场景

‌海洋研究：声呐探测、水下生物监测、海底地质勘探。

工业测试：火箭发射噪声分析、发动机性能检测。

‌环境监测‌：水下噪声污染评估、地震预警。

六、水听器规格

HBK水听器是压电式传感器，设计用于水下记录或聆听水下声音。

陶瓷压电传感元件及其内部支撑结构粘合在透声、无铅、丁腈橡胶中。支撑结构由金属合金制成，在几乎所有恶劣环境中都具有的耐腐蚀性，并且在浸入海水中时具有非常好的防污性能。内部支撑在机械和电气上与金属外壳隔离，仅通过合成橡胶耦合。这提供了传感元件的振动隔离。

1、接收灵敏度

每个HBK水听器在单独校准之前都经过广泛的耐久和温度稳定程序。每个水听器都提供了单独的校准数据和频率响应曲线。

水听器的接收灵敏度校准可溯源到国际标准。

2、频率响应

四种水听器类型的频率响应如下所示：

频率响应频率响应测量是在自由场条件下的水池中使用HBK PULSE™校准系统进行的。

3、指向性

HBK水听器提供出色的全指向声学测量。单个水听器在水中的方向指向如下所示：

指向性图是在自由场条件下在水池中使用门控技术测量的。测试需要一个作为标准水听器作为发射器和一个接受信号的未知水听器。

七、水听器比较

艾克赛普公司是HBK湖南合作伙伴，如果您有水听器需求或者任何疑问欢迎联系我们，将提供免费样机上门试用和更合适的测试解决方案。