بحث وتطوير محول الطاقة الصوتية تحت الماء (1)

خصائص محول الطاقة وطرق المعايرة:

أ محول الطاقة الصوتية المائية هو جهاز يحول الطاقة الصوتية والطاقة الكهربائية بعضها البعض. الموضع في السونار يشبه الهوائي الموجود في الراديو، وهو نظام صوتي يصدر ويستقبل موجات صوتية في مياه البحر. أ يُطلق على محول الطاقة الأسطواني الخزفي الخزفي الذي يتم فيه تحويل الطاقة الصوتية إلى طاقة كهربائية اسم جهاز الاستقبال أو الهيدروفون؛ يسمى محول الطاقة الذي يحول الطاقة الكهربائية إلى طاقة صوتية جهاز الإرسال. تستخدم بعض أجهزة السونار نفس محول الطاقة لإرسال واستقبال الصوت؛ ويستخدم البعض الآخر بواعث ومكبرات صوت منفصلة.

خصائص محول الطاقة:

يشير أداء السماعات المائية بشكل أساسي إلى الحساسية والاتجاه. استجابة الاستقبال للهيدروفون هي حساسية الاستقبال.

محول هيدروفون:

عادةً ما يكون الهيدروفون عبارة عن جهاز تحويل خطي صوتي/كهربائي يحتوي على عامل قياس بين الجهد الذي ينتجه وضغط الصوت في مجال الصوت. يسمى عامل القياس هذا استجابة محول الطاقة. استجابة الاستقبال (حساسية الاستقبال) للهيدروفون هي الجهد الطرفي للهيدروفون الناتج عن الموجة المستوية لوحدة ضغط الصوت (قبل وضع الهيدروفون في الحقل). تقليديًا، يتم تمثيل استجابة الاستقبال لسيراميك Pzt بيزو من خلال استجابة الدائرة المفتوحة التي لا يكون فيها الهيدروفون متصلاً بالحمل. عادةً ما يتم تسجيل استجابة الاستقبال بالديسيبل، والمستوى المرجعي هو 1 داين/سم2، وضغط الصوت 1 فولت، ويتم كتابته بالديسيبل. تشير استجابة تيار الانبعاث للمرسل إلى المسافة المحورية في نمط الشعاع عندما يتم حقن تيار الوحدة في الباعث. ضغط الصوت المتولد عند 1 م. عادة ما يتم التعبير عن استجابة الانبعاثات بالديسيبل. المستوى المرجعي هو ضغط الصوت المتولد عند المسافة المرجعية عند حقن تيار الباعث، ويتم كتابته بالديسيبل. تقليديا، تشير المسافة المرجعية إلى 1 متر من مصدر الصوت؛ إذا كانت المسافة المرجعية رمزًا واحدًا، بالإضافة إلى 20log39.4/36، أي تصحيح +0.87 ديسيبل، قم بتحويل استجابة الإرسال. إنه مستوى مصدر الصوت.

الاتجاهية:

تستخدم الهيدروفونات دائمًا مصفوفات الهيدروفونات في تطبيقاتها. تتمتع صفائف السماعات المائية بنسبة إشارة إلى ضوضاء أعلى من مكونات السماعات المائية الفردية لأنه يمكن استخدامها من ضوضاء متناحية أو عدة ضوضاء متطابقة. يتم استخراج الإشارة القادمة من الاتجاه الذي يشير إليه المصفوفة، أي أن مؤشر الاتجاه هو معلمة موجة صوتية مستقبلة تستخدم لقياس قدرة مصفوفة الهيدروفونات على استخلاص الإشارات من الضوضاء بنمط شعاعها. هو عدد الديسيبل الذي تكون فيه نسبة الإشارة إلى الضوضاء عند خرج المضخم الاتجاهي أعلى من نسبة الإشارة إلى الضوضاء عند خرج المضخم غير الاتجاهي.

طريقة المعايرة:

ومن أجل ضمان أداء محول صوتي أسطواني تحت الماء والحاجة إلى نقل القيم، ويجب معايرة الهيدروفون وجهاز الإرسال. إن معايرة محول الطاقة هي وظيفة تردد واتجاهية استجابة محول الطاقة. يوجد الآن عدد كبير من الطرق لقياس استجابة محول الطاقة. ملخص لأساليب المعايرة التي جمعها مختبر الذخائر البحرية تي إف جونستون بناءً على الأدبيات. هذه الطرق لها مزاياها وعيوبها بالنسبة لأحجام محولات الطاقة المختلفة ونطاقات التردد.