'n Hidro-akoestiese omskakelaar 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. 'n Piëso-elektriese transduktor-ultraklank 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 voorgestel 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 van piëzo-buisstapel kom uit die rigting wat deur die skikking aangewys 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.
Kalibrasiemetode Om die werkverrigting van die akoestiese onderwatertoerusting en die behoefte aan die oordrag van die waardes te verseker, moet die hidrofoon en sender gekalibreer word. Kalibrasie van 'n akoestiese piëso-elektriese buise is 'n funksie van die frekwensie en rigting van die transduktorrespons. 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.
Transducerende materiale en akoestiese materiale PZT piëzo-elektriese keramiek ontwikkel in die rigting van industrialisasie. Tot dusver is loodsirkonaattitanaat (PZT) piëso-elektriese keramiek as water gebruik. Die omskakelaarmateriaal van die akoestiese omskakelaar oorheers steeds. PZT piëzo-elektriese keramiek ontwikkel deur China Institute of Acoustics, algemeen gebruikte modelle is PZT-4 (senderontvanger en dubbelgebruik), PZT-5 (ontvangstipe) en PZT-8 (hoëkrag-emissietipe), en hul werkverrigting kan verskeie onderwaterklanke ontmoet. Die behoeftes van die transducer word vergelyk met dié van die buiteland. Omskakelingsmateriaal en akoestiese materiale Piëso-elektriese keramiek ontwikkel in die rigting van industrialisasie. Tot dusver is loodsirkonaattitanaat (PZT) piëso-elektriese keramiek steeds eerste as die energie-oordragmateriaal vir akoestiese onderwater-omskakelaars. PZT piëzo-elektriese keramiek ontwikkel deur China Institute of Acoustics, algemeen gebruikte modelle is PZT-4 (senderontvanger en dubbelgebruik), PZT-5 (ontvangstipe) en PZT-8 (hoëkrag-emissietipe), en hul werkverrigting kan verskeie onderwaterklanke ontmoet. Hulle is behoeftes van die transducer, sy vlak en die vreemde fase piëzo-elektriese buis transducer d33 is meetinstrument ontwikkel in die piëzo-elektriese keramiek meting, wat bevorder is meer as 100 huishoudelike, en geredigeer die standaard Nasionale Standaard vir Statiese Piëzo-elektriese spanning konstante meetmetode. vibrasiedempende materiale en ander navorsingsinhoud. In hierdie opsig het die maatskappy die eerste onderwater akoestiese polsbuis-toetstoerusting, Fuyang se modulus- en komplekse skuifmodulustoetstoerusting, gevestig, en is toegerus met veranderlike temperatuur- en druktoestel en mikrorekenaardataverwerkingstelsel en hoë akoestiese kenmerke-metingstelsel. Op die gebied van klankabsorberende materiale is twee soorte water ontwikkel. Hulle is akoestiese klankabsorberende materiaal en drie soorte klankabsorberende struktuur: plat cusp parallelle kanaal tipe, vierkante cusp en plat resonansie tipe, wat aan die vereistes van verskillende frekwensiebande kan voldoen. Die plat klankabsorpsiepunt is wyd gebruik in die groot en mediumgrootte demperpoele in China, en die klankdrukrefleksiekoëffisiënt is minder as 10% in die frekwensiereeks van 8 tot 100 kHz. Daarbenewens is T801 ~ T808 tipe klankdeurlaatbare rubber, gegote tipe kamertemperatuur vulkanisasie, hoëfrekwensie klankabsorpsie en klankdeurlaatbare materiale, hoë klankabsorpsievoering, klankabsorpsie demping en stopverf tipe dempingsmateriaal wyd gebruik in verskeie ingenieursprojekte.Ultraklanksimulasiemodulereeks en ultrasoniese simulasie-modulereeks ontwikkel vir ultrasoniese liggaamsdiagnose-instrumente en ultrasoniese liggaamsdetectie-instrumente. bevestig deur die Staatsburo vir Tegniese Toesig en die Staatsadministrasie van Geneeskunde.
Hidroakoestiese transducer en skikking
Die mees algemeen onderwater akoestiese omvormers is plat suier tipe, longitudinale vibrator horing tipe, ronde kalibrasie tipe en geboë tipe. China kan verskillende omskakelaars ontwerp en vervaardig wat aan die behoeftes van ingenieurswese voldoen, en die vlak is vergelykbaar met dié van die buiteland.
(1) Hoëkrag-oordragomskakelaar Die hoëdigtheid-emissie-omskakelaar (ingelegde silindriese transducer) van die ring word verkry, en die wetenskaplike en tegnologiese prestasies van die Chinese Akademie vir Wetenskappe word verkry. Onder hulle het die 'piezo-elektriese ringelektrode' die nutsmodelpatent verkry. Die transducer is die eerste diepsee-breëband in China. Die hoë-krag onderwater akoestiese emissie-omskakelaar word gebruik vir see-water verkenning van die see area. Die tegnologie is suksesvol toegepas in akoestiese stelsels soos onderwater akoestiese ontvangers, onderwater posisionering spoedmeters en analoog teikens. (2) buig-omskakelaar Die vibrasie en klankstraling van die lantern-tipe buigomskakelaar is bestudeer en ontleed deur die eindige element metode, en die resultate is wyd toegepas op sonartoerusting. Op grond hiervan is 'n konkawe buig-omskakelaar ook bestudeer. In vergelyking met die bestaande konvekse lantern-tipe buigtransduktors in die wêreld, het hierdie transducer hoër sensitiwiteit en volumetriese spoed, en is bestand teen statiese druk. Hierdie struktuur kan veral hoë breëband bereik deur multimodusvibrasie te gebruik. Die eienskappe word hoog aangeprys deur vreemde water akoestiese. (3) Navorsing oor piëso-elektriese saamgestelde hidrofoon en rots-omskakelaar deur gebruik te maak van PZT (3-3) toebroodjie saamgestelde piëso-elektriese materiaal, die piëzo-elektriese konstante gh waarde is hoog en die verdienstesyfer dh × gh is groot en die vibrasiemodus is beter. Eenvoudige, en maklik om te pas by die eienskappe van rotsmassa ontwikkel in breëband hoë sensitiwiteit hidrofoon en breëband smal pols rots ultrasoniese transducer.
Proses van transducer:
Die ontwikkeling van die piëso-elektriese sensor kristal behels 'n sterk proses en is dikwels van kritieke belang om 'n nuwe ontwerp te bereik. Gekombineer met die navorsing en ontwikkeling van onderwater akoestiese en ultrasoniese transduktors, is 'n stel spesiale tegnologieë gevorm, soos poliuretaan swaelvrye klankdeurlaatbare rubber giet- en koppelingsproses, saamgestelde voorspanningstegnologie, akoestiese kleefmiddelreekse en bindingstegnologie het stadige golfleier-vervaardigingsmetodes geword, ens., ens.
Hubei Hannas Tech Co., Ltd is 'n professionele vervaardiger van piëzo-elektriese keramiek en ultrasoniese transducer, toegewy aan ultrasoniese tegnologie en industriële toepassings.
