1 范围

      GB/T 24261的本部分规定了石油海上数字地震采集拖缆系统中通用的三种类型水听器（压电水听器，带集成前置放大的水听器，带耦合变压器的水听器）的组成、要求和校准方法。

      本部分适用于水听器的制造、检验和质量评价。

2 规范性引用文件

      下列文件中的条款通过GB/T 24261的本部分的引用而成为本部分的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本部分，然而，鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本部分。

      GB 3102.7-1993 声学的量和单位

      GB/T 3238-1982 声学量的级及其基准值

      GB/T 3947-1996 声学名词术语

      GB/T 4130-2000 声学 水听器低频校准方法

      ASTM E 380-1979 名称规定

3 术语、定义和字母符号

3.1 术语和定义

      GB/T 3947-1996和GB/T 4130-2000确立的以及下列术语和定义适用于本部分。

3.1.1

      压电水听器 piezoelectric elements

      由一个或多个压电单元组成的在水中接收地震波的传感器，可以是裸露的，也可以带有封装。

3.1.2

      带前置放大水听器 elements with integral preamplifiers

      带有前置放大器的压电水听器。该放大器可以放大压电水听器的输出信号，其输出阻抗低于直耦压电单元的输出阻抗，放大器所需电源来自外部电源或内部电池，此前置放大器可以是电压、电荷和电流类型。

3.1.3

      带耦合变压器水听器 elements with coupling transformers

      由一个变压器带单个或多个压电单元组成的水下地震传感器。在工作频带内带变压器耦合水听器输出阻抗比直藕压电单元的输出阻抗低。

3.1.4

      压电水听器正极 positive polarity of piezoelectric elements

      压电水听器在正声压（增加声压）作用下，压电水听器显示正极性电压或电荷的端子，一般用红色表示。

3.2 字母符号

      本部分使用的字母符号符合 GB 3102.7-1993，GB/T 3238-1982，GB/T 3947-1996，ASTM E 380 1979的规定。

4 要求

4.1 物理特性

      对物理特性的要求主要包括：

      a）尺寸：应提供传感器形态图，单位为厘米（cm）；

      b）材质：制造厂商应提供对水听器材质的规定，说明与其接触的压载物之间的化学兼容性，并说明替代材质的指标；

      c）质量：单位为克（g）；

      d）排水量：单位为立方厘米（cm²）；

      c）温度：工作及存储温度范围，单位为摄氏度（℃）。

4.2 电气特性

      对电气特性的要求主要包括：

      a）引脚：应说明电引脚的类型和长度；

      b）极性：应以色码或其他标志标示正极，宜用红色标出；

      c）电容：应给出水听器输出端间电容，单位为微法（μF），并带有容差，±3％；

      d）电阻：水听器输出端间的直流电阻，在规定的温度及湿度条件下应大于100 MΩ。

4.3 性能指标

      性能指标包括如下内容：

      a）自由场电压灵敏度：对应频率的自由场电压灵敏度，单位为分贝（dB）（以1V/μPa为0dB），并应给出精度范围±dB。一般应为-194 dB±1.5 dB；

      b）机械谐振：应提供在自由场条件下，最低主谐振频率；

      c）灵敏度与频率关系：应提供开路自由场电压灵敏度与频率关系的曲线或说明；

      d) 灵敏度与深度关系：应提供开路自由场电压灵敏度与深度关系的曲线或说明；

      e) 灵敏度与温度关系：应提供在整个工作温度范围内灵敏度的最大变化；

      f) 加速度灵敏度：应说明沿三个正交轴中的每一个轴的加速度灵敏度，还应给出测量方法；

      g) 最大工作深度：应提供水听器没有受到损坏或灵敏度没有永久性改变（＜1dB）时的最大工作深度，单位为米（m）；

      h) 最大工作压力：应提供水听器能承受多次抗压试验，使得水听器特性不出现大于1dB永久性改变时的最大声压；

      i) 自由场电荷灵敏度：自由场电荷灵敏度用传感器的电容和自由场电压灵敏度来计算，单位为分贝（dB）（以1nC/μPa为0dB），并应给出精度范围（±dB）。该参数为一选项。

4.4 带前置放大的水听器的附加参数

      带前置放大的水听器的附加参数主要应包括：

      a) 阻抗：标称输出阻抗，单位为欧姆（Ω），应提供输出阻抗大小、相位与频率关系图件，还应提供前置放大器最小负载阻抗及最大负载电容；

      b) 频率响应：应图示在开路条件下自由场电压灵敏度与频率关系，并提供振幅及相位响应图；

      c) 功率：应给出前置放大器需要的电压，电流。如电池供电，应给出电池类型及预期工作和存储寿命；

      d) 限幅压力：应提供在前置放大器饱和状态时的峰值压力，单位为分贝（dB）（以1μPa为0dB）；

      e) 谐波畸变：应给出当输入声信号达到限幅压力某一规定百分比时，对给定频率的总谐波畸变；

      f) 噪声：应提供在噪声源隔离条件下，带灵敏元件的前置放大器噪声输出谱密度图，此图的纵坐标，应以等效声压电平输入表示，单位为分贝（dB），（以1μPa/Hz为0dB）。

4.5 变压器耦合水听器附加参数

      变压器耦合水听器附加参数主要包括：

      a）阻抗：标称输出阻抗，单位为欧姆（Ω），应提供阻抗幅度与相应频率关系图；

      b）直流电阻：单位为欧姆（Ω），并带容差±X％；

      c) 正常频率：应提供水听器电路灵敏度最大值时的频率，单位为赫兹（Hz），以（XX±X％）Hz表示；

      d) 频率响应：应提供在开路条件和至少一个并联电阻时，自由场电压灵敏度与频率的关系图件，及提供两种条件下的振幅、相位响应图；

      e）谐波畸变：应给出总谐波畸变在规定频率超过一个规定百分比时的最大声压。

5 水听器校准方法

      水听器校准方法应符合GB/T 4130 2000，如果使用其他校准方法，应给出“标定的标准水听器”的溯源或校准方法。

      水听器特性校准记录参见附录C。

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