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RESON 标准水听器和换能器

声学释放器

Acoustic Release

水下光学通讯

声学通讯和定位

Underwater Acoustic Modems and USBL Positioning Systems

RESON 标准水听器和换能器

水听器(Hydrophones) 水听器是检测水下声学信号的水听器设备,通过捕捉水中声压变化实现海洋环境声学监测。其核心功能包括:

  • 侦测海洋生物声学信号(如鲸类发声)

  • 记录船舶噪声及水下声学事件

  • 获取水声物理场特征数据

在环境监测、水下科研与国防安防领域具有不可替代性,尤其适用于:长期水下声学观测网络构建 水下目标声学特征识别 海洋噪声污染基线调查


换能器(Transducers) 换能器是实现电-声能量双向转换的装置,包含两种工作模态:发射模式:将电信号转换为声波(如声呐波束形成)和接收模式:将声波转换为电信号(如回波检测),作为声呐系统核心组件,支撑以下关键应用:水下高精度导航与地形测绘 水下通信信号调制解调 海洋物理参数反演(温盐深剖面)


原理

物理机制

技术特征

水听器

基于压电效应(Piezoelectric effect):
声压波动→压电材料形变→电荷输出

无源接收模式,灵敏度达μPa级(如PVDF薄膜水听器)

换能器

声呐方程驱动下的声波发射/接收:
电信号↔振动元件机械形变↔声波辐射

有源收发一体,工作频带覆盖1kHz-1MHz(如磁致伸缩换能器)


特征特性

  • 高灵敏度 & 低噪声 检测阈值<-200dB re 1V/μPa(如HBK水听器),本底噪声低于海洋环境噪声10dB以上

  • 宽频响应 频率范围:DC~500kHz(标准型)至2MHz(高频型)波动幅度<±3dB(如DolphinEar PRO系列)

  • 极端环境适应性 耐压深度:1000米(标准型)至6000米(深水型)工作温度:-2℃~+80℃(钛合金壳体)

  • 模块化设计 支持TEDS(传感器电子数据表)自动识别 兼容IEEE 1451.4智能传感器接口

  • 先进信号处理 内置24位ADC(动态范围>140dB)实时FFT分析带宽达1MHz


应用场景

  • 海洋科学与环境监测:冰川消融声学监测(声强与气泡谱分析)深海热液喷口声学特征提取

  • 国防与安防:潜艇声纹识别(LOFAR谱分析)水雷探测声呐阵列

  • 能源勘探开发:海底管道泄漏声学定位(灵敏度达0.1L/min)海上平台结构健康监测

  • 可再生能源:海上风电场水下噪声影响评估 潮汐能装置空化效应监测

  • 航运与工程:船舶辐射噪声IMO合规性检测 水下机器人(ROV)避障声呐



数据精度:相位响应误差<1°(声呐频段),符合IEC 60565校准标准

环境耐久性:盐雾试验5000小时无失效,抗冲击50g(峰值)

系统集成:支持EtherCAT/POWERLINK工业总线,延迟<1μs

全寿命成本:MTBF(平均无故障时间)>60,000小时,免维护周期≥8年

技术成熟度:通过DNV-GL/CCS船级社认证,全球部署超20,000台

相关参数

换能器

参考实物

可用频率

发射灵敏度

接收灵敏度

波束宽度

TC1026


34kHz to 38kHz

134dB±36dB

-198dB±36dB

垂直:±35°

水平:全向

TC1037

6-15kHz

148dB±3dB

-168dB±3dB

垂直:80°

TC3021


2MHz

184dB±3dB at 2MHz

-207dB±3dB at 2MHz

圆锥形波束,波束宽度2.2°


水听器

参考实物

低频到高频

发射灵敏度

接收灵敏度

内置前放 

工作深度

TC4013


1Hz to 170kHz

132dB±3dB at 100kHz

-211dB±3dB

700m

TC4014


15Hz to 470kHz

不能用于发射

-180dB±3dB

内置

900m

TC4032


5Hz to 120kHz

不能用于发射

-164dB at 250Hz

内置

600m

TC4033


1Hz to 140kHz

144dB±2dB at 100kHz

-203dB±2dB at 250Hz

900m

TC4034


1Hz to 470kHz

122dB±3dB at 100kHz

-218dB±3dB at 250Hz

900m

TC4035


10kHz to 800kHz

 不能用于发射

 -214dB±2dB at 100kHz

内置

300m

TC4037


 1Hz to 100kHz

 不能用于发射

 -193dB±3dB at 250Hz

 无

2000m

TC4038


 10kHz to 800kHz

 不能用于发射

 -228dB±2dB at 100kHz

 无

20m

TC4040


 1Hz to 120kHz +2/-10dB

 132dB at 100kHz

 -206dB±3dB

 无

400m

TC4047


1Hz to 170kHz

 不能用于发射

 -191dB±3dB at 250Hz

内置

700m

TC4059


 1Hz to 480kHz

 /

 -213dB±3dB at 250Hz

900m


配件

参考实物


特征


用途

EC6081 MK2


1Hz ~ 1MHz 带宽

12个高通滤波器和12个低通滤波器的选项

优异的低噪声特性

Hi-Pass滤波器1Hz-250kHz

低通滤波器1kHz-1MHz

输出增益0-50dB(6级)

100M-Ω输入阻抗/10 Ω输出阻抗

防溅和便携

现在有了集成电池

EC6081 mk2 (VP2000)是一款带带通滤波器的1MHz带宽电压前置放大器,设计用于与压电水听器配合使用。VP2000在整个频率范围内提供出色的低噪声性能;和可调增益选择,可提供12个高通和12个低通滤波器,这些滤波器能够实现理想的带通滤波器设置

EC6076



可充电电池

为水听器提供动力

插入校准/远程检查水听器

密封EMI/RFI屏蔽铝盒

XLR连接器上的差分输出

转换差分信号从水听器到单端+6dB的BNC连接器

EC6076 有源输入模块适用于带内置前置放大器的Teledyne RESON TC4014和TC4032水听器,能够为水听器提供了一个简单的接口,它允许使用水听器的差分输出,或者通过XLR输出连接器上的信号直接馈通,或者通过内置的差分放大器将差分水听器信号转换为BNC/同轴输出的单端+6dB信号。EC6076内置可充电电池,为EC6076差分放大器和TC4000水听器提供电源