海洋聲壓測量的“耳朵”感知更精準(zhǔn)

市場監(jiān)管總局批準(zhǔn)新建中頻水聲聲壓基準(zhǔn)裝置（激光干涉法）

本報(bào)訊 （記者 史玉成）為充分發(fā)揮計(jì)量支撐海洋強(qiáng)國建設(shè)的基礎(chǔ)性作用，市場監(jiān)管總局近日批準(zhǔn)新建中頻水聲聲壓基準(zhǔn)裝置（激光干涉法），將國際先進(jìn)的光學(xué)方法應(yīng)用到水聲計(jì)量，擺脫水聲聲壓量值復(fù)現(xiàn)依賴水聽器實(shí)物的模式，直接溯源至激光波長，成為當(dāng)前水聲聲壓測量的“最高標(biāo)尺”，將使水聲基本傳感器（水聽器和發(fā)射換能器）校準(zhǔn)賦值更加精準(zhǔn)。通過對(duì)聲壓的準(zhǔn)確測量，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)水下潛航器、墜海飛機(jī)“黑匣子”、近海運(yùn)動(dòng)目標(biāo)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(dá)探測使用的電磁波在水下衰減很快，而聲波能傳很遠(yuǎn)，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(shí)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(biāo)探測、定位導(dǎo)航、水下通信、噪聲測量評(píng)估的重要手段。

我國現(xiàn)有的自由場水聲聲壓基準(zhǔn)基于互易原理，聲壓量值復(fù)現(xiàn)依賴于水聽器實(shí)物，測量不確定度較大，且無法滿足特殊結(jié)構(gòu)水聽器（如光纖水聽器）的絕對(duì)校準(zhǔn)。此次由中國計(jì)量科學(xué)研究院新建的中頻水聲聲壓基準(zhǔn)（激光干涉法）不僅使得水聲基準(zhǔn)這把“標(biāo)尺”更為精準(zhǔn)，還適用于各種結(jié)構(gòu)水聽器的絕對(duì)校準(zhǔn)，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(zhǔn)主要應(yīng)用領(lǐng)域?yàn)楹Ｑ筇綔y與監(jiān)測中的水聲傳感器與聲吶校準(zhǔn)評(píng)價(jià)。通過精準(zhǔn)復(fù)現(xiàn)水聲聲壓量值，校準(zhǔn)得到水聽器、水聲換能器等傳感器的準(zhǔn)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(shí)現(xiàn)對(duì)水下潛航器、墜海飛機(jī)“黑匣子”、近海入侵目標(biāo)等的準(zhǔn)確探測與感知，以及對(duì)海洋噪聲的有效評(píng)價(jià)。這就好比只有保證每個(gè)“知覺細(xì)胞”（水聲傳感器）的準(zhǔn)確靈敏，才能使“眼睛”和“耳朵”（聲吶）在水下看得更準(zhǔn)、聽得更清。該基準(zhǔn)建立有助于解決當(dāng)前海洋聲學(xué)研究與工程應(yīng)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(zhǔn)確評(píng)價(jià)問題，為服務(wù)海洋強(qiáng)國建設(shè)貢獻(xiàn)計(jì)量力量。

《中國質(zhì)量報(bào)》