Precision Acoustics水处理套件

水处理套件
Precision Acoustics 可提供用于对水进行消毒和脱气的循环系统,以零件套件形式供用户自行组装。

概述
无杂质的水对于精确测量声场至关重要,许多文献 就此提供了诸多建议。自来水虽然廉价且容易获取,但并不理想,不适合直接用于声学测量,应经过处理后使用。水处理套件(WTK)旨在为用户提供一种解决这些问题的方案。

1.去离子化
原理
自来水中通常含有大量溶解的离子物质。最明显的副作用是水的电导率升高,这可能导致某些共面薄膜水听器的电极之间形成“短路”路径。电导率升高会为电磁干扰提供传导路径,从而增加水听器接收到的噪声。此外,这些溶解的固体很可能会结晶并沉积在水中的任何物体上。在“硬水”地区,这是一个特别的问题,因为水垢会在水槽内的任何物体上积聚。如果水听器受到此类沉积物的影响,随着污染物厚度的增加,水听器的灵敏度将逐渐下降。

预防措施
-离子交换树脂
-蒸馏水
-反渗透

补救措施
如果水听器表面积累了碳酸钙(水垢),可以尝试将水听器受影响的部分浸泡在柠檬汁中轻轻去除。这是因为柠檬汁中的柠檬酸会与碱性的碳酸钙反应从而将其去除——但该溶液酸性足够弱,不会损坏水听器的其他部件。将水听器浸泡在柠檬汁中不超过30分钟,然后用去离子水彻底冲洗,再自然风干。
在任何情况下都不得用布或纸巾擦拭水听器,因为这很可能会磨损并损坏金电极。

2.除气
原理
自来水通常溶解气体(主要是氧气)过饱和。气泡会导致重大的实验问题,因为它们几乎是完美的超声反射体。

这可能会干扰正在测量的超声场。更糟糕的是,如果气泡直接在水听器敏感元件前方形成,它将阻止该水听器测量任何传播的超声。最后,在高压场中,气泡会发生空化。这会导致在较低频率(稳定空化)和较高频率(惯性空化)产生杂散声学信号。应特别小心避免惯性空化,因为气泡崩溃极具破坏性。如果这种崩溃发生在水听器表面,很可能对水听器造成损坏。需要注意的是,肉眼可见宏观气泡。然而,微观气泡可能很难视觉检测到,但同样会造成问题。

预防措施
下方有许多可能的除气方法。同样需要注意的是,所有暴露的水表面都会发生气体再吸收,因此应尽可能覆盖水面以防止再吸收。
-真空除气
-减压循环
-添加亚硫酸钠
-煮沸

3.防止生物活动/生长

原理
虽然在超声测量标准中没有明确提及,但防止生物生长是一个重要问题。水箱内生物活动最明显的副作用是水会变得浑浊,呈黄/绿色,并开始产生气味。长期暴露的任何物品表面往往会积聚一层粘滑的薄膜。这些沉积物会像钙化一样损害水听器的性能。然而,最重要的是,水中的细菌生长可能对测量水箱的使用者构成健康风险。

预防措施
去除溶解的溶质和气体会通过减少可用的“食物来源”来减缓生物生长。然而,这些方法不能杀死已经存在的细菌,以下列出几种可选方法。另请注意,两种化学方法都会将离子成分重新引入水中,从而影响第1节中讨论的去离子效果。
-紫外线过滤
-氯基化学品
-铜基化学品

4.去除悬浮颗粒物
原理
超声测量标准中同样未明确提及悬浮颗粒物的存在。然而,水中颗粒物负荷增加会导致更高频率下的散射增加,从而增加衰减。最常见的悬浮物来源是落入水箱的空气中的颗粒物(灰尘)。当换能器和水听器进出测量水箱时,也常常会引入悬浮颗粒。由于许多这些颗粒物是有机的,它们成为生物活动的又一“食物来源”。因此,去除悬浮颗粒物不仅能抑制生物生长,还能提高水体的光学清晰度。

预防措施
-颗粒物过滤
-覆盖水面


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