jak funguje sonar?

Sonar je velmi důležité námořní vybavení a ve všech zemích se mu dostalo velké pozornosti s používáním podvodních zbraní, jako jsou ponorky. Zde nehovoříme o konkrétním vybavení, ani nezahrnujeme příliš mnoho matematických konceptů. Místo toho začneme jednoduchým fyzikálním principem a krátce představíme sonar pod vodou.

Současný sonar je rozdělen především do dvou kategorií, aktivní sonar a pasivní sonar. Aktivní sonar funguje po přijetí zvukové vlny podobně jako radar, nebo spíše netopýr, piezoelektrická keramika přijímá odražený signál. Jelikož je princip podobný, přichází otázka, proč nepřemístit radar přímo k vodě? Jednoduše řečeno, elektromagnetické vlny závislé na radaru jsou pod vodou silně utlumeny a pro detekci na velkou vzdálenost prostě nestačí. Zvuková vlna je generována vibrací předmětu a vzdálenost ujetá ve vodě je velmi velká. V místech vzdálených tisíce kilometrů je slyšet obrovský výbuch ve vodě.

Existují dva hlavní typy takových piezokeramických trubek . komponenty Magnetické pole nebo elektrické pole lze použít k deformaci předmětu. Zde se zaměříme na princip využití elektrického pole k řízení deformace a vibrací předmětu, a to na inverzní piezoelektrický jev a piezoelektrický jev.

Potom inverzní piezoelektrický jev materiály piezo cylindrických trubek je elektrické pole pro řízení deformace objektu. Když jsou dráty připojeny k hornímu a spodnímu konci piezoelektrického tělesa a je přivedeno napětí, předmět se prodlužuje nebo zkracuje ve směru elektrického pole. Pokud se rychlost zatěžování elektrického pole zvyšuje, to znamená, že se zvyšuje frekvence, deformace předmětu může být urychlena, aby se vytvořily vibrace a emitovaly zvukové vlny. Spolu s dalším podpůrným vybavením se stává zdrojem zvuku aktivního sonaru.

Pak je inverzní piezoelektrický jev elektrické pole pro řízení deformace objektu. Když jsou dráty připojeny k hornímu a spodnímu konci piezoelektrického tělesa a je přivedeno napětí, předmět se prodlužuje nebo zkracuje ve směru elektrického pole. Pokud rychlost zatížení elektrického pole roste, to znamená, že se zvyšuje frekvence, deformace objektu může být urychlena, aby se vytvořily vibrace a emitovaly zvukové vlny. Spolu s dalším podpůrným vybavením se stává zdrojem zvuku aktivního sonaru.

V krystalové struktuře titaničitanu barnatého nebo PZT se středové polohy kladných a záporných nábojů shodují a dipól se generuje, když se teplota kladných a záporných nábojů po snížení teploty na určitou hodnotu již neshoduje. Tento dipólový jev způsobuje spontánní polarizaci. V keramickém tělese oblasti se stejnou orientací spontánní polarizace opět generují domény a domény jsou převráceny pod vnějším elektrickým polem, aby se zachoval stejný směr jako elektrické pole. Během této doby, pokud úhel řízení domény není 180 stupňů, pak tato rotace způsobí změnu tvaru piezokeramického trubicového měniče pzt4, to znamená napětí pod velkým elektrickým polem. Pokud se jedná o střídavé elektrické pole, dojde v zatěžovacím cyklu k hysterezi. Proto je v praktických aplikacích velké elektrické pole předem polarizováno a domény jsou orientovány jedním směrem. Poté by se směr elektrického pole neměl co nejvíce měnit, aby nedošlo k hysterezi a depolarizaci. Některá elektronická paměťová zařízení jsou samozřejmě vyloučena. Po vyřešení problému generování zvukových vln a příjmu zvukových vln, aby se zvýšil výkon, jsou jednotky sonaru obecně ve formě pole, které je sladěno s jinými zařízeními, jako jsou fázový posuvník a podobně. Implementujte skenování konkrétní oblasti. Velká pole mají často kulový nebo sloupcový tvar, tak velká, že torpédomety ponorky ustoupí. Válečná loď nebo záď ponorky často tvoří slepé místo kvůli pohonnému systému, takže tažený sonar je daleko od hlukové oblasti zádi.