海洋聲壓測量的“耳朵”感知更精準

市場監(jiān)管總局批準新建中頻水聲聲壓基準裝置（激光干涉法）

本報訊 （記者 史玉成）為充分發(fā)揮計量支撐海洋強國建設的基礎性作用，市場監(jiān)管總局近日批準新建中頻水聲聲壓基準裝置（激光干涉法），將國際先進的光學方法應用到水聲計量，擺脫水聲聲壓量值復現(xiàn)依賴水聽器實物的模式，直接溯源至激光波長，成為當前水聲聲壓測量的“最高標尺”，將使水聲基本傳感器（水聽器和發(fā)射換能器）校準賦值更加精準。通過對聲壓的準確測量，從而實現(xiàn)對水下潛航器、墜海飛機“黑匣子”、近海運動目標等的精確探測與感知。

據(jù)了解，地球表面約71%的面積被海水覆蓋，海洋是資源的巨大寶庫。天空中信息通信和雷達探測使用的電磁波在水下衰減很快，而聲波能傳很遠，例如深海中的爆炸聲能傳到幾千公里之外。因此，100多年前人類發(fā)明聲吶（主要器件是換能器），通過聲波探測水下冰山以防止輪船發(fā)生碰撞。時至今日，水聲聲壓測量作為水下的“眼睛”和“耳朵”，已成為海洋目標探測、定位導航、水下通信、噪聲測量評估的重要手段。

我國現(xiàn)有的自由場水聲聲壓基準基于互易原理，聲壓量值復現(xiàn)依賴于水聽器實物，測量不確定度較大，且無法滿足特殊結構水聽器（如光纖水聽器）的絕對校準。此次由中國計量科學研究院新建的中頻水聲聲壓基準（激光干涉法）不僅使得水聲基準這把“標尺”更為精準，還適用于各種結構水聽器的絕對校準，縮短了水聲量值溯源鏈，能夠更好地滿足水聲精密測量的需求。

該基準主要應用領域為海洋探測與監(jiān)測中的水聲傳感器與聲吶校準評價。通過精準復現(xiàn)水聲聲壓量值，校準得到水聽器、水聲換能器等傳感器的準確參數(shù)，能使聲吶換能器基陣具備良好的陣列特性，從而實現(xiàn)對水下潛航器、墜海飛機“黑匣子”、近海入侵目標等的準確探測與感知，以及對海洋噪聲的有效評價。這就好比只有保證每個“知覺細胞”（水聲傳感器）的準確靈敏，才能使“眼睛”和“耳朵”（聲吶）在水下看得更準、聽得更清。該基準建立有助于解決當前海洋聲學研究與工程應用面臨的水聲聲壓量值精密測量、水聲傳感器和聲吶儀器準確評價問題，為服務海洋強國建設貢獻計量力量。

《中國質量報》