自容式水聽器是一種將水下聲學(xué)信號轉(zhuǎn)換為電信號并進行存儲和處理的設(shè)備。它主要由傳感器、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、存儲單元和電源系統(tǒng)組成，能夠在無人值守的情況下長時間工作。其基本工作原理如下：
 

　　1.聲電轉(zhuǎn)換：核心部件是壓電傳感器，通常采用壓電陶瓷材料。當水下聲波作用于傳感器時，壓電材料因機械振動產(chǎn)生電荷，形成與聲壓變化對應(yīng)的電信號。這種轉(zhuǎn)換基于壓電效應(yīng)，即機械能與電能的相互轉(zhuǎn)換。
 

　　2.信號調(diào)理與采集：傳感器輸出的微弱電信號需經(jīng)過放大、濾波等處理，以去除噪聲并增強有效信號。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)通過模數(shù)轉(zhuǎn)換(ADC)將模擬信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，便于后續(xù)存儲和分析。
 

　　3.數(shù)據(jù)存儲與電源管理：處理后的數(shù)字信號被存儲在內(nèi)置存儲器中，電源系統(tǒng)通常采用電池供電，為整個設(shè)備提供持續(xù)電力。由于無人值守，電源和存儲容量的設(shè)計需滿足長時間工作的需求。
 

　　4.自容式設(shè)計：自容式水聽器無需外部電纜或?qū)崟r通信，所有功能集成于一體，依靠內(nèi)部時鐘同步數(shù)據(jù)時間戳，確保后續(xù)數(shù)據(jù)分析的準確性。
 

　　自容式水聽器的測定步驟：
 

　　1.準備工作：將水聽器放置在平穩(wěn)的水平臺上，檢查活塞和玻璃管之間的密封性，保證無漏氣現(xiàn)象。
 

　　2.校準：在進行測量之前，需要對水聽器進行校準，以確保測量的準確性。校準方法包括確定零點位置和調(diào)整刻度。
 

　　3.裝液：將待測液體通過適當?shù)姆椒ㄑb入水聽器中，可以使用滴管或其他裝液工具。注意避免氣泡進入，以確保測量準確。
 

　　4.排氣：在裝液后，輕輕敲擊水聽器，有助于排除懸浮在液體中的氣泡。確保液面平整，無氣泡存在。
 

　　5.讀數(shù)：通過移動活塞，使液體上升或下降，直到液面與刻度線對齊。讀數(shù)時應(yīng)該垂直于刻度線，以避免視覺誤差。
 

　　6.記錄數(shù)據(jù)：記錄活塞位置與刻度線對齊時的體積讀數(shù)。重復(fù)測量多次，取平均值以提高準確性。