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　　由于声波在海水中传播的独特性，在有关海洋探测、海洋开发中无一不需要水声探测技术。随着海洋开发、海洋资源利用需求的日益增长，海洋声学、水声技术不仅为军事需求，更是科学研究和探索海洋的基本手段。

　　海洋研究和开发所用的水声技术，包括回声探测、被动探测、水声通讯、声学释放器、水声定位等，下面就针对水下回声探测以及ATA-L8水声功率放大器在回声探测技术中的具体作用来进行详细说明。

　　回声测深是根据超声波在均匀介质中将匀速直线传播和在不同介质界面上将产生反射的原理，选择对水的穿透能力最佳、频率在1500赫兹附近的超声波，垂直地向水底发射声信号，并记录从声波发射至信号由水底返回的时间间隔，通过模拟法或直接计算而确定水深的工作。细分它的话，有以下几个具体应用：

　　⑴回声测深仪

　　利用换能器在水中发出声波，当声波遇到障碍物而反射回换能器时，根据声波往返的时间和所测水域中声波传播的速度，就可以求得障碍物与换能器之间的距离。声波在海水中的传播速度，随海水的温度、盐度和水中压强而变化。常温时海水中的声速的典型值为1500米/秒，淡水中的声速为1450米/秒。所以在使用回声测深仪之前，应对仪器进行率定，计算值要加以校正。不同回声探测设备最主要的差别主要是在对回波信号的不同处理方法上，现代大功率的低频测深仪，能够测量出最深洋底的形状。多波束测深系统或多振子的测深仪，可同时获得多个水深点的数据，采用相关软件能自动绘制精细化的海底地形图，也称海底微地貌测量。

　　⑵声学多普勒海流剖面仪（ADCP)

　　声学多普勒海流剖面仪（简称ADCP)是一种新型海流测量仪器，主要用于海流剖面的高精度测量、海深测量、船舶或水下航行体相对于海底的运动速度测量，测量时不干扰流场，不存在机械惯性和机械磨损等问题，能如实反映流场的真实结构，被公认为是当今最主要的测流仪器。按照仪器的换能器阵类型可分为相控阵ADCP与非相控阵ADCP，一般高频采用非相控阵ADCP；按照波束方向可分为ADCP和水平测流仪；按照数据读取方式可分为直读式和自容式；按照安装方式可分为走航式和固定式；当ADCP用于测量船舶或水下航行器对海底的相对运动速度时，一般称为计程仪（DVL）。

　　⑶鱼探仪

　　由它获得的鱼群回波，可大致判断出鱼群的位置、范围和密集程度。鱼探仪主要部件换能器可将电子信号转换成声音脉冲并发射到水中，声波在水中传播过程中遇到障碍物时，部分声音信号反向散射至换能器，如果信号水平超过用户选择的阀值，将被换能器接收并转化为电子信号通过电缆传输至控制电脑，生成回波图。根据声波发射后收到目标回声信号的间隔时间和声波在水中的传播速度，可测得目标所处的位置，对回声信号强弱和结构加以分析，可估算出目标强度、目标数量及分布状况等。

　　该仪器主要实现对某一水域内鱼群资源的调查和评估，包括：测深、鱼群总量、大小分布、种类（结合采样）、单鱼跟踪等。用以调查鱼类时，具有速度快、在一定的时间里做到实时追踪、不给鱼类造成损伤的特点，所获得的数据能够为进一步的研究提供基础。通常使用的垂直鱼探仪，可以探测底层的鱼类；水平鱼探仪则以探测上层和中层的鱼类为主。垂直鱼探仪常用工作频率为20～200千赫，探鱼深度可达1000米。

　　⑷侧扫声呐

　　侧扫声呐亦称“旁侧声呐”或“海底地貌仪”，它利用回声测深原理探测海底地形地貌及水下目标（如沉船、岩礁、沙波、底质类型分布等）。其换能器阵装在船壳内或拖曳体中，走航时向侧下方发射扇形波束的声脉冲。波束平面垂直于航行方向，沿航线方向束宽很窄，开角一般小于2°，以保持较高分辨率；垂直于航线方向束宽较宽，开角约为20°～60°，以保证一定的扫描宽度。侧扫声呐依据声图图像来判读水下目标特征，声图图像与其相应显示的形状、大小、色调、阴影、灰度、纹形、布局和位置等特征有着密切关系，包括目标图像、海底地貌图像、水体图像和干扰图像。目标图像包括沉船、沉雷、礁石、海底管线、鱼群以及水中各种碍航物和构筑物的图像。因此，可以根据声图图像的不同特征来判读水下目标的性质及其延伸范围。目前，侧扫声呐在海洋测量、疏浚港口，港湾工程、锚地勘测、水利勘察、生态环境调查、海洋调查等方面均得到了广泛应用，都取得了明显的效果。

　　⑸浅地层剖面仪

　　浅地层剖面仪又称浅地层地震剖面仪，是在超宽频海底剖面仪基础上的改进，是利用声波探测浅地层剖面结构和构造的仪器设备，是基于水声学原理的连续走航式探测水下浅部地层结构和构造的地球物理方法。浅地层剖面仪采用的技术方法主要包括压电陶瓷式、声参量阵式、电火花式和电磁式4种。其中，压电陶瓷式主要分为固定频率和线性调频（Chirp）两种；电火花式主要利用高电压在海水中的放电产生声音原理；电磁式通常多为各种不同类型的Boomer，穿透深度及分辨率适中；声参量阵式利用差频原理进行水深测量和浅地层剖面勘探。

　　浅地层剖面技术利用声波在不同介质中传播特性的差异，不同介质界面处(声阻抗界面)会发生反射与透射，透射波在下一个界面处继续产生反射波与透射波，通过分析接收记录反射波的返回时间、振幅、频率等信息，以声学剖面图形反映浅地层组织结构，并得到有效穿透地层内的分层底质特征。通常使用的声波频率在几百Hz到几十千Hz之间，声波频率越高，地层垂直分辨率越高，但同条件下的穿透深度越小。浅地层剖面仪在海洋地质调查，地球物理勘探和海洋工程，海洋观测，海底资源勘探开发，航道港湾工程，海底管线铺设等均得到了广泛应用。

　　⑹水下声学测波仪

　　水下声学测波仪就是利用置于海底的声学换能器垂直向海面发送声波，通过接受回波信号，测定换能器至海面的垂直距离变化，再换算为波高变化信息；若将ADCP置于海底，或者安装在水下浮式构建物上，从水下向上看，就可以记录自由表面的波动情况。优点是安装在水下或海底，可避免水面恶劣海况的影响，精度高、易操作；缺点是受浪花和气泡干扰，测量破碎波的准确度受限，尤其在恶劣气候和波况条件下，水汽交界处的边界不十分明显。

　　上述介绍的几种水下回声探测方式是目前常见的几种，而且我们不难发现，想要搭建这样的系统，对应的水声换能器以及用来驱动换能器的功率放大器是必不可少的，ATA-L系列水声功率放大器，最大输出功率6500VA，带宽（-3dB）200Hz~120kHz，最大输出电压1200Vrms，宽频带+大功率，是专门针对各类水下水声测试的专用仪器，无论是水下回声探测、水下通信、水下探鱼等等，它都能配合水声换能器进行完美工作。

　　其中ATA-L8水声功率放大器是一款理想的单通道功率放大器。最大输出1020Vrms电压，1000VA功率，可驱动0~100%的阻性或非阻性负载。输出电阻匹配多个档位可选，客户可根据测试需求调节。

　　ATA-L8水声功率放大器

　　带宽：（-3dB）200Hz~120kHz

　　电压：1020Vrms

　　功率：1000VA

　　阻抗：输出阻抗匹配多档可调

　　显示：设备状态液晶动态显示

　　保护：过热、过载保护

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