hoe werk die sonar?

Sonar is 'n baie belangrike vloottoerusting, en dit het groot aandag van alle lande gekry met die gebruik van onderwaterwapens soos duikbote. Hier bespreek ons ​​nie 'n spesifieke toerusting nie, en ons betrek ook nie te veel wiskundige konsepte nie. In plaas daarvan begin ons met 'n eenvoudige fisiese beginsel en gee 'n kort inleiding tot die sonar onder die water.

Die huidige sonar word hoofsaaklik in twee kategorieë verdeel, aktiewe sonar en passiewe sonar. Aktiewe sonarwerk is soortgelyk aan radar, of meer soos 'n vlermuis, na ontvangs van 'n klankgolf, piëzo-elektriese keramiek ontvang 'n gereflekteerde sein. Aangesien die beginsel soortgelyk is, kom die vraag, hoekom beweeg die radar nie direk na die water nie? Heel eenvoudig, radar-afhanklike elektromagnetiese golwe word onder water sterk verswak, en is eenvoudig nie voldoende vir langafstand-opsporing nie. Die klankgolf word gegenereer deur die vibrasie van die voorwerp, en die afstand wat in die water afgelê word, is baie ver. ’n Reuse-ontploffing in die water kan op die plekke duisende kilometers ver gehoor word.

Daar is twee hooftipes van sulkes piëzo-keramiekbuiskomponente . Die magnetiese veld of die elektriese veld kan gebruik word om die voorwerp te vervorm. Hier fokus ons op die beginsel om 'n elektriese veld te gebruik om die vervorming en vibrasie van die voorwerp te beheer, naamlik die omgekeerde piëso-elektriese effek en die piëso-elektriese effek.

Dan die omgekeerde piëso-elektriese effek van piëzo silinder buis materiaal is die elektriese veld om die vervorming van die voorwerp te beheer. Wanneer die drade aan die bo- en onderpunte van die piëso-elektriese liggaam gekoppel word en 'n spanning aangelê word, word die voorwerp in die rigting van die elektriese veld verleng of verkort. As die laaispoed van die elektriese veld toeneem, dit wil sê die frekwensie word verhoog, kan die vervorming van die voorwerp versnel word om vibrasie op te wek en klankgolwe uit te straal. Saam met ander ondersteunende toerusting word dit die klankbron van aktiewe sonar.

Dan is die omgekeerde piëso-elektriese effek die elektriese veld om die vervorming van die voorwerp te beheer. Wanneer die drade aan die bo- en onderpunte van die piëso-elektriese liggaam gekoppel word en 'n spanning aangelê word, word die voorwerp in die rigting van die elektriese veld verleng of verkort. As die laaispoed van die elektriese veld toeneem, dit wil sê die frekwensie neem toe, kan die vervorming van die voorwerp versnel word om vibrasie te genereer en klankgolwe uit te straal. Saam met ander ondersteunende toerusting word dit die klankbron van aktiewe sonar.

In die kristalstruktuur van bariumtitanaat of PZT val die middelposisies van die positiewe en negatiewe ladings saam, en die dipool word gegenereer wanneer die temperatuur van die positiewe en negatiewe ladings nie meer saamval nadat die temperatuur tot 'n sekere waarde verlaag is nie. Hierdie dipoolverskynsel word spontane polarisasie teweeggebring. In 'n keramiekliggaam genereer streke van dieselfde spontane polarisasie-oriëntasie weer domeine, en die domeine word onder 'n eksterne elektriese veld omgekeer om dieselfde rigting as die elektriese veld te handhaaf. Gedurende hierdie tydperk, as die hoek van die domeinstuur nie 180 grade is nie, sal hierdie rotasie 'n verandering in die vorm van die pzt4 piëzo keramiekbuistransducer teweegbring, dit wil sê die spanning onder 'n groot elektriese veld. As dit 'n afwisselende elektriese veld is, sal histerese in 'n laaisiklus plaasvind. Daarom, in praktiese toepassings, is die groot elektriese veld vooraf gepolariseer, en die domeine is in een rigting georiënteer. Daarna moet die rigting van die elektriese veld nie soveel as moontlik verander word nie om histerese en depolarisasie te vermy. Natuurlik is sommige elektroniese stoortoestelle uitgesluit. Nadat die probleem van die opwekking van klankgolwe en die ontvangs van klankgolwe opgelos is, ten einde prestasie te verbeter, is die eenhede van die sonar oor die algemeen in die vorm van 'n skikking, wat ooreenstem met ander toestelle soos faseverskuiwings en dies meer. Implementeer 'n skandering van 'n spesifieke area. Groot skikkings is dikwels sferies of kolomvormig, so groot dat die duikboot se torpedobuise meegegee word. Die oorlogskip of die agterkant van die duikboot vorm dikwels 'n blindekol as gevolg van die aandrywingstelsel, dus is die gesleep sonar ver van die geraasgebied van die agterstewe.