Výzkum podvodního akustického měniče v podmořské komunikaci

  Inteligentní ponorka zahrnuje podvodní akustickou komunikaci,Jednou z technických potíží k překonání inteligentní údržby podmořského potrubí je, jak realizovat podvodní komunikační systém inteligentních pro dokončení vzdáleného ovládání platformy. Vzhledem ke specifičnosti mořského prostředí se používá podvodní akustická bezdrátová komunikace. Podvodní akustický komunikační systém se liší od tradičního bezdrátového komunikačního systému a musí přenášet informace přes velmi speciální podvodní akustický kanál, to znamená přes mořské médium. Mořské médium je extrémně složité a variabilní. Absorpce zvukové energie a expanze vlnoplochy prostředím během procesu šíření vede k zeslabení signálu; rozptyl a odraz zvukových vln mořskou hladinou a mořským dnem vede k jevu multipath; a nerovnosti piezokeramický válec keramický měnič . A pod vodou je mnoho rušivých šumů, které způsobí zkreslení podvodního akustického signálu. Hlavní práce tohoto článku dokončuje výzkum a výběr podvodních akustických měničů, které hrají důležitou roli v komunikačním procesu, a určuje podvodní přenosovou frekvenci signálů pomocí vodních testovacích experimentů.

The ultrazvukový válcový keramický měnič je zařízení, které realizuje vzájemnou přeměnu elektroakustické energie a lze jej podle použití rozdělit na vysílač a přijímač (nebo hydrofon). Zobrazuje se inteligentní tok komunikačního signálu. Hlavním výzkumem tohoto komunikačního systému je vydávání příkazových dat z mateřské lodi nebo rozhraní počítače platformy a převádění digitálního signálu na analogový signál přes modem a jeho odesílání do podvodního akustického převodníku přes přizpůsobovací obvod zesílení výkonu, aby se převedl na akustický signál. Jako důležitý směr výzkumu v oblasti inženýrské akustiky vody jsou podvodní akustické měniče a jejich soustavy komplexním využitím mnoha oborů, včetně hydroakustiky, fyziky, elektroniky, mechaniky, vědy o materiálech a dokonce i chemie. Jeho výzkum poskytuje důležitou technickou záruku spolehlivého přenosu a výměny podvodních informací.

Hlavní výkonnostní parametry podvodního akustického měniče

Hlavní výkonnostní parametry podvodního akustického měniče uvažované v procesu výběru podvodního akustického měniče (1) Pracovní frekvence měniče je zvolena podle sonarové rovnice za určitých podmínek a dalších důležitých výkonů. Indikátory, jako je směrovost, přenášený akustický výkon a citlivost příjmu, se mění s frekvencí. Pro vysílač je obecně provozován na rezonanční základní frekvenci pro dosažení vysokého přenosu výkonu a vysoké účinnosti. U hydrofonů se očekává provoz ve frekvenčním pásmu s plochou odezvou příjmu.

Šířka pásma Δf a faktor mechanické kvality Qm

Šířka pásma Δf z piezokeramické materiály mají s činitelem kvality Qm následující vztah: 1Qm = Δff0, kde f0 je mechanická rezonanční frekvence. Faktor kvality Qm souvisí s materiálem, konstrukční velikostí, mechanickými ztrátami a radiační odolností převodníku. Čím větší je mechanická ztráta a odolnost vůči záření a čím menší je ekvivalentní hmotnost poblíž rezonanční frekvence, tím nižší je Qm a širší šířka pásma.

Odezva emisního napětí:

Napěťová odezva Sv piezoelektrické trubice válce je důležitým parametrem pro měření výkonu zvukového systému vyzařujícího energii zvukových vln do vody. Je definován při určité frekvenci, vysílací měnič (nebo pole měničů) je mimo zadaný směr (směr osy zvuku). Poměr akustického tlaku volného pole Pf produkovaného při efektivní akustické středové referenční vzdálenosti k budícímu napětí rms V na vstupu měniče.Sv=Pf(1m)·d0V(Pa·m/v) referenční vzdálenost d0=1m, decibel Sv je vyjádřen jako úroveň odezvy emisního napětí: SvL=20lgSv(Sv)·v ref. Převodník má další vlastnosti, například směrovost.

Podvodní zvukový převodník, Po prozkoumání a výběru je podvodní převodník akustické emise použit ve vodním testovacím experimentu. Jedná se o válcový piezoelektrický keramický převodník vyvinutý Institutem hydroakustiky, piezoelektrické keramické převodníky jsou typem převodníku, který je široce používán v oblasti podvodní akustiky. Jsou to hlavní výhody (1) když je ve vysílacím stavu, lze jej použít jako silný výkonový zářič a jeho elektroakustická účinnost je také vysoká, je asi 30-70%; Při použití v přijímacím stavu jako přijímač má vyšší citlivost příjmu piezokeramické válcové trubice Pzt, asi desítky až stovky mikrovoltů / Pa; (3) může být použit jako převodník různých tvarů, jako je kompozitní tyčový typ, sloupový a kulový převodník. Má vlastnosti jednoduché konstrukce a stabilního pracovního výkonu. Sekvence vytváří výslednou časovou chybu mezi dvěma přerušeními. Poté spusťte počítání smyček, to znamená num plus 1, když se num přidá k 20, což vygeneruje 1s přerušení, pak začněte num clear a druhá jednotka plus 1, a pak začněte posuzovat sekundu, minutu, zda přenést nebo vymazat program.