navorsing en ontwikkeling van onderwater akoestiese transducer (1)

Transducer eienskappe en kalibrasie metodes:

A hidro-akoestiese transducer is 'n toestel wat akoestiese energie en elektriese energie mekaar omskakel. Die posisie in sonar is soortgelyk aan die antenna in 'n radio, 'n akoestiese stelsel wat klankgolwe in seewater uitstuur en ontvang. A piëzokeramiese keramieksilinder -omskakelaar waarin akoestiese energie in elektriese energie omgeskakel word, word 'n ontvanger of 'n hidrofoon genoem; 'n transducer wat elektriese energie in akoestiese energie omskakel, word 'n sender genoem. Sommige sonars gebruik dieselfde transducer om klank uit te stuur en te ontvang; ander gebruik aparte stralers en hidrofone.

Transducer eienskappe:

Hidrofoonprestasie verwys hoofsaaklik na sensitiwiteit en rigting. Die ontvangsreaksie van die hidrofoon is die ontvangsensitiwiteit.

Transducer hidrofoon:

'n Hidrofoon is gewoonlik 'n akoestiese/elektriese lineêre omskakelingstoestel wat 'n skaalfaktor het tussen die spanning wat dit produseer en die klankdruk van die klankveld. Hierdie skaalfaktor word die reaksie van die transducer genoem. Die ontvangsrespons (ontvangsensitiwiteit) van die hidrofoon is die terminale spanning van die hidrofoon wat deur die vlakke golf van die eenheidklankdruk gegenereer word (voordat die hidrofoon in die veld geplaas word). Konvensioneel word die ontvangsreaksie van Pzt piëzo-keramiek verteenwoordig deur 'n oopbaanreaksie waarin die hidrofoon nie aan die las gekoppel is nie. Gewoonlik word die ontvangsreaksie in desibel aangeteken, die verwysingsvlak is 1 dyn/cm2, en die klankdruk is 1V, en word in dB geskryf. Die sender se emissie-stroom reaksie dui die aksiale afstand in die straalpatroon aan wanneer die eenheidstroom in die straler ingespuit word. Klankdruk opgewek op 1 m. Die emissiereaksie word gewoonlik in desibel uitgedruk. Die verwysingsvlak is die klankdruk wat op die verwysingsafstand gegenereer word wanneer die stroom van die straler ingespuit word, en word in dB geskryf. Konvensioneel verwys die verwysingsafstand na 1 m vanaf die klankbron; as die verwysingsafstand 1 kode is, Plus 20log39.4/36, dws +0.87dB korreksie, transformeer die uitstuurreaksie. Dit is die klankbronvlak.

Rigting:

Hidrofone gebruik byna altyd hidrofoonskikkings in hul toepassings. Hidrofoonskikkings het 'n hoër sein-tot-geraas-verhouding as individuele hidrofoonkomponente omdat hulle van isotropiese of verskeie identiese geluide gebruik kan word. Die sein wat kom uit die rigting wat deur die skikking gewys word, word onttrek, dit wil sê, Die gerigtheidsindeks is 'n ontvangende akoestiese golfparameter wat gebruik word om die vermoë van 'n hidrofoonskikking te meet om seine uit geraas met sy straalpatroon te onttrek. Dit is die aantal desibels waarin die sein-tot-geraas-verhouding by die uitset van die rigting hidrofoon hoër is as die sein-tot-geraas verhouding by die uitset van die nie-rigting hidrofoon.

Kalibrasie metode:

Ten einde die prestasie van die silindriese onderwater akoestiese transducer en die behoefte aan die oordrag van die waardes, moet die hidrofoon en sender gekalibreer word. Kalibrasie van 'n transducer is 'n funksie van die frekwensie en rigting van die transduserrespons. Daar is nou 'n groot aantal metodes vir die meet van transduktorrespons. 'n opsomming van die kalibrasiemetodes saamgestel deur die Naval Ordnance Laboratory TF Johnston gebaseer op die literatuur. Hierdie metodes het hul eie voor- en nadele vir verskillende transduktorgroottes en frekwensiereekse.