0.04 mm针式水听器
40 μm针式水听器是由 Precision Acoustics Ltd 制造的一系列针式水听器中的一种。它设计用于与可潜式前置放大器和带电源的直流耦合器配合使用，以组成一个完整的水听器系统。
在本技术数据表中所列的所有性能参数，均指的是包含 40 μm针式水听器、前置放大器和直流耦合器的系统整体性能。
水听器的有效元件尺寸会影响多个关键特性，包括：灵敏度、频率响应、方向性响应、动态范围以及等效噪声压。
本技术数据表符合 IEC 62127 第3部分标准 [3]，对 40 μm针式水听器系统的详细参数进行了规范说明。
40 μm针式水听器是该系列中尺寸最小的一款，专为高频应用设计，其有效元件在 19 MHz 时的尺寸恰好等于半个波长。
产品描述
40 μm针式水听器专为5 MHz 至 40 MHz频率范围内的测量优化。
其极小的有效感测区域确保了宽广的方向性响应，并最大限度地减少空间平均效应。
然而，传感器面积越小，整体灵敏度也会相应降低。
参数信息：
测量不确定度（基于国家计量机构校准）：
1 MHz 至 8 MHz：±8%
9 MHz 至 20 MHz：±11%
21 MHz 至 30 MHz：±12%
31 MHz 至 40 MHz：±15%
输出阻抗：50 Ω
使用时的方向：针尖需正对声源方向
尺寸图示例：
图 1 – 40 微米针式水听器（NH0040）的尺寸图
灵敏度与频率响应：
所有探头型水听器的频率响应都会随频率变化而变化。这种响应的理论基础已被充分理解，并在其他文献中有详细描述 [1]。图2展示了该针式水听器与其配套前置放大器在50 Ω负载条件下的典型电缆末端灵敏度。图中所示数据由英国伦敦国家物理实验室（NPL）采集。
图 2 – 一个 40 微米针式水听器在 1 MHz 至 60 MHz 范围内的典型频率响应图
针式水听器如果用于对声压进行绝对测量，应至少每 12 个月校准一次。
每月应使用参考声源对水听器进行检查，以便在年度校准周期之前就能识别灵敏度的变化。
方向响应
水听器的方向响应采用与频率响应测定时相同的非线性声场进行测试。水听器安装在一个夹具中，该夹具允许对有效元件的位置进行精确调节。
调整水听器针尖，使其在声场中旋转时，记录到的波形时间偏移小于100纳秒。
该对准保证水听器在旋转过程中不会发生位移，因此接收信号的任何变化均仅由水听器的方向响应引起。
通过记录不同角度下水听器产生的波形，可确定其在多个频率点的方向响应。
图 3 – 针式水听器使用时的安装方向
环境因素
温度变化
该针式水听器适用于操作温度范围为5°C至50°C，存储温度范围也为5°C至50°C。暴露于60°C以上的温度可能会对水听器造成不可逆的损害。
该水听器组件的校准是在19°C至25°C之间完成的。
水听器的灵敏度会随着温度变化而变化，预计每升高1°C，灵敏度将增加约0.6%。
水质要求
该水听器设计为可完全浸没于水中，能够承受约2米水深产生的静水压力。
尽管可以长时间（超过48小时）浸水使用，但当不使用时，应将水听器从水中取出并晾干。
对水质没有特殊的操作要求，但某些水听器测量标准（如文献[4][5]）可能对水质有具体要求。
长时间浸泡在未去离子水（如自来水）中可能导致水听器针尖积聚沉积物。
尤其是在硬水地区，碳酸钙沉积物会对灵敏度造成显著影响，导致灵敏度下降。
其他液体介质
虽然设计用于水中操作，该水听器组件也可用于多种其他液体介质。
但需注意，校准是在水中完成的，其他介质的声阻抗与水不同，可能影响水听器的灵敏度。
某些液体因化学性质强烈腐蚀，应该避免接触水听器。
应避免使用的液体包括：
浓酸（如硝酸、硫酸）
浓碱（如氢氧化钠）
强有机溶剂（如多种醛类、酮类、二氯甲烷（DMC）、二甲基甲酰胺（DMF））
材料接触情况
水听器组件中暴露于液体的材料仅包括黄金、不锈钢、聚四氟乙烯（PTFE）、黄铜和前置放大器线缆上的聚氯乙烯（PVC）护套。
然而，如果水听器外层的金电极损坏，内部的PVDF和刚性浇铸树脂可能会暴露出来。
英国Precision acoustics 针式水听器 直径范围为 0.04 mm 至 4 mm 薄膜厚度范围为 9 μm 至 28 μm 高压场测量
