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摘要
水平轴向测量技术相对成熟，但较难获取海底沉积物的无扰动分层声学特性，采用横向测量技术可以解决这一问题。文章研究了海底沉积物岩芯横向测量技术，将水作为海底沉积物测量的参考标准，进行测量系统的标定。提出了等效换能器的概念，将样品以外的声传播介质整合成等效换能器的一部分，标定测量等效换能器声延时和声传播初始能量。以水为标准介质，分别采用33、80、100 kHz三种频率的声学换能器，以及75、90、110 mm三种管径的聚氯乙烯(Polyvinyl Chloride, PVC)，测量所得的水中的声速与标准计算水中的声速具有一致性，其中以采用80 kHz频率声学换能器和90 mm管径PVC管测量时的声速误差最小，选用此状态进行标定，得出当隔水耦合测量法换能器相对距离为142.02 mm时，标定的等效换能器声延时为45.88±0.08μs，等效换能器声传播初始能量(以接收换能器的接收电压表示)为0.86±0.03 V。应用标定的等效换能器声延时和声传播初始能量测量海底沉积物。计算得到声速和声衰减系数符合黏土质粉砂的声学特性。
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单位广东工业大学; 机电工程学院; 中国科学院声学研究所; 声场声信息国家重点实验室
