Даследаванне падводнага акустычнага пераўтваральніка ў падводнай сувязі

  Інтэлектуальная падводная лодка ўключае ў сябе падводную акустычную сувязь. Адной з тэхнічных цяжкасцей для пераадолення інтэлектуальнай сістэмы для абслугоўвання падводных трубаправодаў з'яўляецца тое, як рэалізаваць сістэму падводнай сувязі інтэлектуальнай для завяршэння дыстанцыйнага кіравання платформай. У сувязі з асаблівасцямі марскога асяроддзя, падводная акустычная бесправадная сувязь прынята. Сістэма падводнай акустычнай сувязі адрозніваецца ад традыцыйнай сістэмы бесправадной сувязі, і яна павінна перадаваць інфармацыю праз асаблівы падводны акустычны канал, гэта значыць праз марскую ваду. Марская вада надзвычай складаная і зменлівая. Паглынанне гукавой энергіі і пашырэнне фронту хвалі асяроддзем у працэсе распаўсюджвання прыводзяць да згасання сігналу; рассейванне і адлюстраванне гукавых хваль марской паверхняй і марскім дном прыводзяць да з'явы шматшляхоўнасці; і няроўнасці ст п'езакерамічны цыліндр керамічны пераўтваральнік . І ёсць шмат перашкод пад вадой, якія скажаюць падводны акустычны сігнал. Асноўная праца гэтага артыкула завяршае даследаванне і выбар падводных акустычных пераўтваральнікаў, якія адыгрываюць важную ролю ў працэсе сувязі, і вызначае частату падводнай перадачы сігналаў з дапамогай эксперыментаў на вадзе.

The Ультрагукавы цыліндрычны керамічны пераўтваральнік - гэта прылада, якая рэалізуе ўзаемнае пераўтварэнне электраакустычнай энергіі і можа быць класіфікавана на перадатчык і прыёмнік (або гідрафон) у залежнасці ад выкарыстання. Паказаны разумны паток сігналу сувязі. Асноўным даследаваннем гэтай сістэмы сувязі з'яўляецца выдача камандных дадзеных з аперацыйнага інтэрфейсу камп'ютэра-базара або платформы, а таксама пераўтварэнне лічбавага сігналу ў аналагавы праз мадэм і адпраўка яго на падводны акустычны пераўтваральнік праз схему ўзгаднення ўзмацнення магутнасці для пераўтварэння ў акустычны сігнал. Як важны кірунак даследаванняў у галіне інжынернай гідраакустыкі, падводныя акустычныя пераўтваральнікі і іх масівы з'яўляюцца комплексным выкарыстаннем некалькіх дысцыплін, уключаючы гідраакустыку, фізіку, электроніку, механіку, матэрыялазнаўства і нават хімію. Яго даследаванні забяспечваюць важную тэхнічную гарантыю надзейнай перадачы і абмену падводнай інфармацыяй.

Асноўныя характарыстыкі падводнага акустычнага пераўтваральніка

Асноўныя параметры працы падводнага акустычнага пераўтваральніка, якія ўлічваюцца ў працэсе выбару падводнага акустычнага пераўтваральніка (1) Працоўная частата пераўтваральніка выбіраецца ў адпаведнасці з ураўненнем гідралакатара пры пэўных умовах і іншых важных характарыстыках. Такія паказчыкі, як накіраванасць, магутнасць перададзенага гуку і адчувальнасць прыёму, змяняюцца ў залежнасці ад частаты. Што тычыцца перадатчыка, ён звычайна працуе на рэзананснай асноўнай частаце для дасягнення высокай магутнасці перадачы і высокіх характарыстык эфектыўнасці. Чакаецца, што гідрафоны будуць працаваць у дыяпазоне частот з роўнай характарыстыкай прыёму.

Прапускная здольнасць Δf і механічны каэфіцыент якасці Qm

Прапускная здольнасць Δf з п'езакерамічныя матэрыялы маюць наступную сувязь з каэфіцыентам якасці Qm: 1Qm = Δff0, дзе f0 - частата механічнага рэзанансу. Каэфіцыент якасці Qm звязаны з матэрыялам, памерам канструкцыі, механічнымі стратамі і радыяцыйнай устойлівасцю пераўтваральніка. Чым большыя механічныя страты і радыяцыйная ўстойлівасць і чым меншая эквівалентная маса каля рэзананснай частаты, тым ніжэй Qm і шырэй шырыня паласы.

Адказ на напружанне выпраменьвання:

Рэакцыя напружання Sv п'езацыліндравай трубкі з'яўляецца важным параметрам для вымярэння характарыстык гукавой сістэмы, якая выпраменьвае энергію гукавой хвалі ў ваду. Ён вызначаецца на пэўнай частаце, перадаючы пераўтваральнік (або масіў пераўтваральнікаў) знаходзіцца ў баку ад вызначанага напрамку (кірунку восі гуку). Адносіны гукавога ціску Pf у свабодным полі, які ствараецца на эталоннай адлегласці эфектыўнага акустычнага цэнтра, да сярэднеквадратычнага напружання ўзбуджэння V на ўваходзе пераўтваральніка.Sv=Pf(1m)·d0V(Pa·m/v) эталонная адлегласць d0=1m, дэцыбел Sv выяўляецца як узровень водгуку па напрузе выпраменьвання: SvL=20lgSv(Sv)ref(дБ) эталоннае значэнне (Sv)ref=1μPa· м/в. Датчык мае і іншыя асаблівасці, такія як накіраванасць.

Падводны гукавы пераўтваральнік. Пасля даследавання і выбару падводны пераўтваральнік акустычнай эмісіі выкарыстоўваецца ў эксперыментальным выпрабаванні вады. Гэта цыліндрычны п'езаэлектрычны керамічны пераўтваральнік, распрацаваны Інстытутам гідраакустыкі. П'езаэлектрычныя керамічныя пераўтваральнікі - гэта тып пераўтваральнікаў, які шырока выкарыстоўваецца ў галіне падводнай акустыкі. Гэта асноўныя перавагі (1) калі ён знаходзіцца ў стане перадачы, яго можна выкарыстоўваць як моцны выпраменьвальнік, і яго электраакустычная эфектыўнасць таксама высокая, яна складае каля 30-70%; калі ён выкарыстоўваецца ў стане прыёму ў якасці прыёмніка, ён мае больш высокую адчувальнасць прыёму, чым п'езакерамічная цыліндравая трубка Pzt, каля дзесяткаў-сотняў мікравольт/Па; (3) ён можа быць выкарыстаны ў якасці пераўтваральніка рознай формы, напрыклад, кампазітнага стрыжневага тыпу, калоны і шарыка. Ён мае характарыстыкі простай структуры і стабільнай працы. Паслядоўнасць стварае выніковую памылку часу паміж двума перапыненнямі. Затым пачніце падлік цыклаў, гэта значыць num плюс 1, калі num дадаецца да 20, што прывядзе да перапынення 1 с, затым пачніце num clear і другую адзінку плюс 1, а потым пачніце ацэньваць секунду, хвіліну, пераносіць ці выдаляць праграму.