Характарыстыкі пераўтваральніка і метады каліброўкі
Гідраакустычны пераўтваральнік - гэта прылада, якая пераўтварае акустычную і электрычную энергію адна ў адну. Становішча гідралакатара падобна на антэну ў радыё, акустычнай сістэме, якая выпраменьвае і прымае гукавыя хвалі ў марской вадзе. П'езаэлектрычны пераўтваральнік ультрагуку, у якім акустычная энергія пераўтворыцца ў электрычную, называецца прыёмнікам або гідрафонам; пераўтваральнік, які пераўтварае электрычную энергію ў акустычную, называецца перадатчыкам. Некаторыя рэхалоты выкарыстоўваюць адзін і той жа пераўтваральнік для перадачы і прыёму гуку; іншыя выкарыстоўваюць асобныя выпраменьвальнікі і гідрафоны.
Характарыстыкі пераўтваральніка
Прадукцыйнасць гідрафона ў асноўным адносіцца да адчувальнасці і накіраванасці. Прыёмны водгук гідрафона - гэта адчувальнасць прыёму.
Пераўтваральны гідрафон
Гідрафон звычайна ўяўляе сабой прыладу лінейнага акустычнага/электрычнага пераўтварэння, якая мае маштабны каэфіцыент паміж напругай, якую ён вырабляе, і гукавым ціскам гукавога поля. Гэты маштабны каэфіцыент называецца водгукам пераўтваральніка. Адказ на прыём (адчувальнасць прыёму) гідрафона - гэта напружанне на клемах гідрафона, якое ствараецца плоскай хваляй адзінкі гукавога ціску (да таго, як гідрафон будзе размешчаны ў полі). Традыцыйна адказ на прыём прадстаўлены адказам на разрыў ланцуга, у якім гідрафон не падключаны да нагрузкі. Звычайна адказ на прыём запісваецца ў дэцыбелах, эталонны ўзровень складае 1 дын/см2, а гукавы ціск - 1 В, і запісваецца ў дБ. Рэакцыя перадатчыка на ток выпраменьвання паказвае адлегласць па восі ў схеме прамяня, калі адзінкавы ток падаецца ў выпраменьвальнік. Гукавы ціск, які ствараецца на адлегласці 1 м. Рэакцыя выпраменьвання звычайна выяўляецца ў дэцыбелах. Апорны ўзровень - гэта гукавы ціск, які ствараецца на эталоннай адлегласці пры падачы току выпраменьвальніка, і запісваецца ў дБ. Умоўна эталонная адлегласць адносіцца да 1 м ад крыніцы гуку; калі эталонная адлегласць роўная 1 коду, плюс 20log39,4/36, г.зн. карэкцыя +0,87 дБ, трансфармуйце адказ перадачы. Гэта ўзровень крыніцы гуку.
Накіраванасць:
Гідрафоны амаль заўсёды выкарыстоўваюць у сваіх праграмах гідрафонныя рашоткі. Гідрафонныя рашоткі маюць больш высокае стаўленне сігнал/шум, чым асобныя кампаненты гідрафонаў, таму што яны могуць быць выкарыстаны з ізатропных або некалькіх аднолькавых шумоў. Сігнал ад стэка п'езатрубок паступае з напрамку, на які паказвае масіў, і вылучаецца, гэта значыць. Індэкс накіраванасці - гэта параметр прыёмнай акустычнай хвалі, які выкарыстоўваецца для вымярэння здольнасці масіва гідрафонаў вылучаць сігналы з шуму з дапамогай дыяграмы прамяня. Гэта колькасць дэцыбел, у якой стаўленне сігнал/шум на выхадзе накіраванага гідрафона вышэй, чым стаўленне сігнал/шум на выхадзе ненакіраванага гідрафона.
Метад каліброўкі
Каб пераканацца ў прадукцыйнасці падводнага акустычнага абсталявання і неабходнасці перадачы значэнняў, неабходна адкалібраваць гідрафон і перадатчык. Каліброўка акустычных п'езаэлектрычных трубак з'яўляецца функцыяй частаты і накіраванасці водгуку пераўтваральніка. У цяперашні час існуе вялікая колькасць метадаў вымярэння рэакцыі пераўтваральніка. рэзюмэ метадаў каліброўкі, складзенае ваенна-марской артылерыйскай лабараторыяй TF Johnston на аснове літаратуры. Гэтыя метады маюць свае перавагі і недахопы для розных памераў пераўтваральнікаў і дыяпазонаў частот.
Пераўтваральныя матэрыялы і акустычныя матэрыялы
PZT п'езаэлектрычная кераміка развіваюцца ў напрамку індустрыялізацыі. Да гэтага часу ў якасці вады выкарыстоўвалася п'езаэлектрычная кераміка з цырканата свінцу (PZT). Матэрыял пераўтваральніка акустычнага пераўтваральніка па-ранейшаму дамінуе. П'езаэлектрычная кераміка PZT, распрацаваная Кітайскім інстытутам акустыкі, часта выкарыстоўваюцца мадэлі PZT-4 (прыёмаперадатчык і двайнога прызначэння), PZT-5 (тып прыёму) і PZT-8 (тып выпраменьвання высокай магутнасці), і іх характарыстыкі могуць сустракацца з рознымі падводнымі гукамі. Патрэбы пераўтваральніка параўноўваюцца з замежнымі краінамі. Пераўтваральныя матэрыялы і акустычныя матэрыялы. П'езаэлектрычная кераміка развіваецца ў накірунку індустрыялізацыі. Да гэтага часу п'езаэлектрычная кераміка з тытанату свінцу (PZT) па-ранейшаму займае першае месца ў якасці матэрыялу для перадачы энергіі для падводных акустычных пераўтваральнікаў. П'езаэлектрычная кераміка PZT, распрацаваная Кітайскім інстытутам акустыкі, часта выкарыстоўваюцца мадэлі PZT-4 (прыёмаперадатчык і двайнога прызначэння), PZT-5 (тып прыёму) і PZT-8 (тып выпраменьвання высокай магутнасці), і іх характарыстыкі могуць сустракацца з рознымі падводнымі гукамі. Гэта патрэбы пераўтваральніка, яго ўзровень і замежны фазавы п'езаэлектрычны трубкавы пераўтваральнік d33 - гэта вымяральны прыбор, распрацаваны ў галіне п'езаэлектрычных керамічных вымярэнняў, які быў прапагандаваны больш чым у 100 айчынных і адрэдагаваны стандартны нацыянальны стандарт для статычнага метаду вымярэння пастаяннай п'езаэлектрычнай дэфармацыі. Гідраакустычныя матэрыялы ў асноўным ўключаюць гукапаглынанне, антыгук, гук і гук ізаляцыйныя матэрыялы, матэрыялы для гашэння вібрацыі і іншыя матэрыялы даследаванняў. У сувязі з гэтым кампанія стварыла першае абсталяванне для выпрабаванняў падводнай акустычнай імпульснай трубкі, абсталяванне для выпрабаванняў модуля Фуяна і комплекснага модуля зруху, а таксама абсталяванне з пераменнай тэмпературай і ціскам, мікракампутарную сістэму апрацоўкі даных і сістэму вымярэння высокіх акустычных характарыстык. У галіне гукапаглынальных матэрыялаў было распрацавана два віды вады. Гэта акустычны гукапаглынальны матэрыял і тры віды гукапаглынальнай структуры: плоскі выступ паралельнага канала, квадратны выступ і плоскі рэзананс, якія могуць адпавядаць патрабаванням розных дыяпазонаў частот. Плоскі гукапаглынальны наканечнік шырока выкарыстоўваецца ў вялікіх і сярэдніх басейнах з глушыцелямі ў Кітаі, і каэфіцыент адлюстравання гукавога ціску складае менш за 10% у дыяпазоне частот ад 8 да 100 кГц. Акрамя таго, гукапранікальная гума тыпу T801 ~ T808, вулканізацыя адліванага тыпу пры пакаёвай тэмпературы, высокачашчыннае гукапаглынанне і гукапранікальныя матэрыялы, падкладка з высокім гукапаглынаннем, гукапаглынанне і шпатлёўка, якія дэмпфіруюць, шырока выкарыстоўваюцца ў розных інжынерных праектах. стандарт медыцынскіх ультрагукавых дыягнастычных прыбораў, зацверджаны Дзяржаўным бюро тэхнічнага нагляду і Дзяржаўнай адміністрацыяй медыцыны.
Гідраакустычны пераўтваральнік і масіў
Часцей за ўсё падводныя акустычныя пераўтваральнікі - гэта плоскі поршневы, рупорны з падоўжным вібратарам, круглы калібравальны і выгнуты. Кітай можа распрацоўваць і вырабляць розныя пераўтваральнікі, якія адпавядаюць патрэбам машынабудавання, і ўзровень параўнальны з замежнымі краінамі.
(1) Высокамагутны перадаючы пераўтваральнік
Атрымліваецца кальцавы пераўтваральнік выпраменьвання высокай шчыльнасці (убудаваны цыліндрычны пераўтваральнік) і атрымліваюцца навуковыя і тэхнічныя дасягненні Кітайскай акадэміі навук. Сярод іх «п'езаэлектрычны кальцавой электрод» атрымаў патэнт на карысную мадэль. Датчык з'яўляецца першым глыбакаводным шырокапалосным сеткам у Кітаі. Магутны падводны акустычны пераўтваральнік выкарыстоўваецца для даследавання марской акваторыі. Тэхналогія была паспяхова прыменена ў акустычных сістэмах, такіх як падводныя акустычныя прымачы, падводныя спідометры і аналагавыя мэты.
(2) пераўтваральнік выгібу.
Вібрацыя і гукавое выпраменьванне пераўтваральніка выгібу ліхтарнага тыпу былі вывучаны і прааналізаваны метадам канечных элементаў, і вынікі былі шырока прыменены да гідраакустычнага абсталявання. На падставе гэтага таксама быў вывучаны ўвагнуты пераўтваральнік выгібу. У параўнанні з існуючымі ў свеце выпуклымі пераўтваральнікамі выгібу ліхтарнага тыпу гэты пераўтваральнік мае больш высокую адчувальнасць і аб'ёмную хуткасць, а таксама ўстойлівы да статычнага ціску. У прыватнасці, гэтая структура можа дасягнуць высокай шырокапалоснасці з дапамогай шматмодавай вібрацыі. Характарыстыкі высока ацэнены замежнай гідраакустычнай.
(3) Даследаванне п'езаэлектрычнага кампазітнага гідрафона і каменнага пераўтваральніка з выкарыстаннем сэндвіч-кампазітнага п'езаэлектрычнага матэрыялу PZT (3-3), значэнне п'езаэлектрычнай пастаяннай gh высокае, а паказчык якасці dh × gh вялікі, а рэжым вібрацыі лепш. Просты і лёгкі ў адпаведнасці з характарыстыкамі горнай масы распрацаваны ў шырокапалосны высокаадчувальны гідрафон і шырокапалосны вузкаімпульсны ультрагукавы пераўтваральнік горных парод.
Працэс пераўтваральніка:
Распрацоўка крышталя п'езаэлектрычнага датчыка ўключае складаны працэс і часта мае вырашальнае значэнне для дасягнення новай канструкцыі. У спалучэнні з даследаваннем і распрацоўкай падводных акустычных і ультрагукавых пераўтваральнікаў быў сфарміраваны набор спецыяльных тэхналогій, такіх як працэс ліцця гукапранікальнай гумы і злучэння з поліурэтанавай бессернай гумы, тэхналогія папярэдняга напружання кампазітных матэрыялаў, серыя акустычных клеяў і тэхналогія склейвання мае працэсы вытворчасці павольных хваляводаў і г.д., якія сталі надзвычай важнымі тэхнічнымі сродкамі для даследчай працы пераўтваральнікаў.
