自容式水聽器是一種將水下聲學(xué)信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)并進(jìn)行存儲(chǔ)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(chǔ)單元和電源系統(tǒng)組成，能夠在無人值守的情況下長時(shí)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(dāng)水下聲波作用于傳感器時(shí)，壓電材料因機(jī)械振動(dòng)產(chǎn)生電荷，形成與聲壓變化對(duì)應(yīng)的電信號(hào)。這種轉(zhuǎn)換基于壓電效應(yīng)，即機(jī)械能與電能的相互轉(zhuǎn)換。
 

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

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

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

　　自容式水聽器的測定步驟：
 

　　1.準(zhǔn)備工作：將水聽器放置在平穩(wěn)的水平臺(tái)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(zhǔn)：在進(jìn)行測量之前，需要對(duì)水聽器進(jìn)行校準(zhǔn)，以確保測量的準(zhǔn)確性。校準(zhǔn)方法包括確定零點(diǎn)位置和調(diào)整刻度。
 

　　3.裝液：將待測液體通過適當(dāng)?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(jìn)入，以確保測量準(zhǔn)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(dòng)活塞，使液體上升或下降，直到液面與刻度線對(duì)齊。讀數(shù)時(shí)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(duì)齊時(shí)的體積讀數(shù)。重復(fù)測量多次，取平均值以提高準(zhǔn)確性。