1 范圍

      GB/T 24261的本部分規(guī)定了石油海上數(shù)字地震采集拖纜系統(tǒng)中通用的三種類(lèi)型水聽(tīng)器（壓電水聽(tīng)器，帶集成前置放大的水聽(tīng)器，帶耦合變壓器的水聽(tīng)器）的組成、要求和校準(zhǔn)方法。

      本部分適用于水聽(tīng)器的制造、檢驗(yàn)和質(zhì)量評(píng)價(jià)。

2 規(guī)范性引用文件

      下列文件中的條款通過(guò)GB/T 24261的本部分的引用而成為本部分的條款。凡是注日期的引用文件，其隨后所有的修改單（不包括勘誤的內(nèi)容）或修訂版均不適用于本部分，然而，鼓勵(lì)根據(jù)本部分達(dá)成協(xié)議的各方研究是否可使用這些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本適用于本部分。

      GB 3102.7-1993 聲學(xué)的量和單位

      GB/T 3238-1982 聲學(xué)量的級(jí)及其基準(zhǔn)值

      GB/T 3947-1996 聲學(xué)名詞術(shù)語(yǔ)

      GB/T 4130-2000 聲學(xué) 水聽(tīng)器低頻校準(zhǔn)方法

      ASTM E 380-1979 名稱(chēng)規(guī)定

3 術(shù)語(yǔ)、定義和字母符號(hào)

3.1 術(shù)語(yǔ)和定義

      GB/T 3947-1996和GB/T 4130-2000確立的以及下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本部分。

3.1.1

      壓電水聽(tīng)器 piezoelectric elements

      由一個(gè)或多個(gè)壓電單元組成的在水中接收地震波的傳感器，可以是裸露的，也可以帶有封裝。

3.1.2

      帶前置放大水聽(tīng)器 elements with integral preamplifiers

      帶有前置放大器的壓電水聽(tīng)器。該放大器可以放大壓電水聽(tīng)器的輸出信號(hào)，其輸出阻抗低于直耦壓電單元的輸出阻抗，放大器所需電源來(lái)自外部電源或內(nèi)部電池，此前置放大器可以是電壓、電荷和電流類(lèi)型。

3.1.3

      帶耦合變壓器水聽(tīng)器 elements with coupling transformers

      由一個(gè)變壓器帶單個(gè)或多個(gè)壓電單元組成的水下地震傳感器。在工作頻帶內(nèi)帶變壓器耦合水聽(tīng)器輸出阻抗比直藕壓電單元的輸出阻抗低。

3.1.4

      壓電水聽(tīng)器正極 positive polarity of piezoelectric elements

      壓電水聽(tīng)器在正聲壓（增加聲壓）作用下，壓電水聽(tīng)器顯示正極性電壓或電荷的端子，一般用紅色表示。

3.2 字母符號(hào)

      本部分使用的字母符號(hào)符合 GB 3102.7-1993，GB/T 3238-1982，GB/T 3947-1996，ASTM E 380 1979的規(guī)定。

4 要求

4.1 物理特性

      對(duì)物理特性的要求主要包括：

      a）尺寸：應(yīng)提供傳感器形態(tài)圖，單位為厘米（cm）；

      b）材質(zhì)：制造廠商應(yīng)提供對(duì)水聽(tīng)器材質(zhì)的規(guī)定，說(shuō)明與其接觸的壓載物之間的化學(xué)兼容性，并說(shuō)明替代材質(zhì)的指標(biāo)；

      c）質(zhì)量：?jiǎn)挝粸榭耍╣）；

      d）排水量：?jiǎn)挝粸榱⒎嚼迕祝╟m²）；

      c）溫度：工作及存儲(chǔ)溫度范圍，單位為攝氏度（℃）。

4.2 電氣特性

      對(duì)電氣特性的要求主要包括：

      a）引腳：應(yīng)說(shuō)明電引腳的類(lèi)型和長(zhǎng)度；

      b）極性：應(yīng)以色碼或其他標(biāo)志標(biāo)示正極，宜用紅色標(biāo)出；

      c）電容：應(yīng)給出水聽(tīng)器輸出端間電容，單位為微法（μF），并帶有容差，±3％；

      d）電阻：水聽(tīng)器輸出端間的直流電阻，在規(guī)定的溫度及濕度條件下應(yīng)大于100 MΩ。

4.3 性能指標(biāo)

      性能指標(biāo)包括如下內(nèi)容：

      a）自由場(chǎng)電壓靈敏度：對(duì)應(yīng)頻率的自由場(chǎng)電壓靈敏度，單位為分貝（dB）（以1V/μPa為0dB），并應(yīng)給出精度范圍±dB。一般應(yīng)為-194 dB±1.5 dB；

      b）機(jī)械諧振：應(yīng)提供在自由場(chǎng)條件下，最低主諧振頻率；

      c）靈敏度與頻率關(guān)系：應(yīng)提供開(kāi)路自由場(chǎng)電壓靈敏度與頻率關(guān)系的曲線或說(shuō)明；

      d) 靈敏度與深度關(guān)系：應(yīng)提供開(kāi)路自由場(chǎng)電壓靈敏度與深度關(guān)系的曲線或說(shuō)明；

      e) 靈敏度與溫度關(guān)系：應(yīng)提供在整個(gè)工作溫度范圍內(nèi)靈敏度的最大變化；

      f) 加速度靈敏度：應(yīng)說(shuō)明沿三個(gè)正交軸中的每一個(gè)軸的加速度靈敏度，還應(yīng)給出測(cè)量方法；

      g) 最大工作深度：應(yīng)提供水聽(tīng)器沒(méi)有受到損壞或靈敏度沒(méi)有永久性改變（＜1dB）時(shí)的最大工作深度，單位為米（m）；

      h) 最大工作壓力：應(yīng)提供水聽(tīng)器能承受多次抗壓試驗(yàn)，使得水聽(tīng)器特性不出現(xiàn)大于1dB永久性改變時(shí)的最大聲壓；

      i) 自由場(chǎng)電荷靈敏度：自由場(chǎng)電荷靈敏度用傳感器的電容和自由場(chǎng)電壓靈敏度來(lái)計(jì)算，單位為分貝（dB）（以1nC/μPa為0dB），并應(yīng)給出精度范圍（±dB）。該參數(shù)為一選項(xiàng)。

4.4 帶前置放大的水聽(tīng)器的附加參數(shù)

      帶前置放大的水聽(tīng)器的附加參數(shù)主要應(yīng)包括：

      a) 阻抗：標(biāo)稱(chēng)輸出阻抗，單位為歐姆（Ω），應(yīng)提供輸出阻抗大小、相位與頻率關(guān)系圖件，還應(yīng)提供前置放大器最小負(fù)載阻抗及最大負(fù)載電容；

      b) 頻率響應(yīng)：應(yīng)圖示在開(kāi)路條件下自由場(chǎng)電壓靈敏度與頻率關(guān)系，并提供振幅及相位響應(yīng)圖；

      c) 功率：應(yīng)給出前置放大器需要的電壓，電流。如電池供電，應(yīng)給出電池類(lèi)型及預(yù)期工作和存儲(chǔ)壽命；

      d) 限幅壓力：應(yīng)提供在前置放大器飽和狀態(tài)時(shí)的峰值壓力，單位為分貝（dB）（以1μPa為0dB）；

      e) 諧波畸變：應(yīng)給出當(dāng)輸入聲信號(hào)達(dá)到限幅壓力某一規(guī)定百分比時(shí)，對(duì)給定頻率的總諧波畸變；

      f) 噪聲：應(yīng)提供在噪聲源隔離條件下，帶靈敏元件的前置放大器噪聲輸出譜密度圖，此圖的縱坐標(biāo)，應(yīng)以等效聲壓電平輸入表示，單位為分貝（dB），（以1μPa/Hz為0dB）。

4.5 變壓器耦合水聽(tīng)器附加參數(shù)

      變壓器耦合水聽(tīng)器附加參數(shù)主要包括：

      a）阻抗：標(biāo)稱(chēng)輸出阻抗，單位為歐姆（Ω），應(yīng)提供阻抗幅度與相應(yīng)頻率關(guān)系圖；

      b）直流電阻：?jiǎn)挝粸闅W姆（Ω），并帶容差±X％；

      c) 正常頻率：應(yīng)提供水聽(tīng)器電路靈敏度最大值時(shí)的頻率，單位為赫茲（Hz），以（XX±X％）Hz表示；

      d) 頻率響應(yīng)：應(yīng)提供在開(kāi)路條件和至少一個(gè)并聯(lián)電阻時(shí)，自由場(chǎng)電壓靈敏度與頻率的關(guān)系圖件，及提供兩種條件下的振幅、相位響應(yīng)圖；

      e）諧波畸變：應(yīng)給出總諧波畸變?cè)谝?guī)定頻率超過(guò)一個(gè)規(guī)定百分比時(shí)的最大聲壓。

5 水聽(tīng)器校準(zhǔn)方法

      水聽(tīng)器校準(zhǔn)方法應(yīng)符合GB/T 4130 2000，如果使用其他校準(zhǔn)方法，應(yīng)給出“標(biāo)定的標(biāo)準(zhǔn)水聽(tīng)器”的溯源或校準(zhǔn)方法。

      水聽(tīng)器特性校準(zhǔn)記錄參見(jiàn)附錄C。

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