应用案例

【概述】

本研究中使用水声功率放大器，搭建声衰减特性实验系统。

实验名称：海底沉积物声衰减特性实验室测量实验

研究方向：海底沉积物、声衰减特性、纵向测量法、横向测量法、声速、温度效应、BiotStoll模型、多孔弹性介质

实验目的：建立实验室条件下海底沉积物声衰减与声速的精准测量体系，对比纵向与横向两种测量方法的差异，验证沉积物在沉积方向与水平方向的均匀性，揭示温度对声衰减系数的影响规律，并与BiotStoll理论模型对比，为海洋地声探测提供可靠的实验室测量方法与数据支撑。

测试设备：信号发生器、功率放大器、WSD-3声波仪，消声水池、发射换能器、接收换能器、沉积物样品、测量平台等。

图1试验平台示意图

实验过程：将横向声学测量平台放置于恒温水槽中，使纯净水完全淹没样品管与换能器，以水作为声学耦合介质；将发射与接收换能器水平对称贴紧样品管外壁，保证同轴对准；先使用空样品管进行系统标定，测量声延时与声传播初始能量；再装入海底沉积物样品，在控制温度条件下发射超声脉冲信号，声波穿过管壁、水层与沉积物后被接收，采集时域波形并提取首波幅值，计算声速与声衰减系数。

实验结果：

水耦合方式有效消除了传统固体耦合带来的接触不均、压力不稳和介质污染问题，测量信号稳定、重复性好；在相同样品与温度下，纵向与横向测量得到的声速、声衰减系数趋势一致，证明该方法准确性高；声衰减系数随温度升高而增大，声速随温度升高而增大，与BiotStoll理论模型吻合；测得的沉积物声学参数与粒度、含水率、孔隙度等物理性质呈现明显相关性，可用于判断样品均匀性。

安泰放大器在此应用中的产品优势：

一、宽频带与平坦响应——精准匹配多频率测量需求

二、高电压与大功率输出能力——驱动发射换能器穿透高衰减沉积物样品

三、低失真与高输出稳定性——保障实验的激励一致性

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