výzkum a vývoj podvodního akustického měniče (1)

Vlastnosti převodníku a metody kalibrace:

A hydroakustický měnič je zařízení, které vzájemně přeměňuje akustickou energii a elektrickou energii. Poloha v sonaru je podobná anténě v rádiu, akustickém systému, který vysílá a přijímá zvukové vlny v mořské vodě. A piezokeramický keramický válcový měnič, ve kterém se akustická energie přeměňuje na elektrickou energii, se nazývá přijímač nebo hydrofon; převodník, který přeměňuje elektrickou energii na akustickou, se nazývá vysílač. Některé sonary používají k vysílání a příjmu zvuku stejný převodník; jiní používají samostatné emitory a hydrofony.

Vlastnosti převodníku:

Výkon hydrofonu se týká především citlivosti a směrovosti. Přijímací odezvou hydrofonu je přijímací citlivost.

Převodníkový hydrofon:

Hydrofon je obvykle akusticko-elektrické lineární konverzní zařízení, které má škálovací faktor mezi napětím, které produkuje, a akustickým tlakem zvukového pole. Tento faktor měřítka se nazývá odezva převodníku. Odezva příjmu (citlivost příjmu) hydrofonu je koncové napětí hydrofonu generované rovinnou vlnou akustického tlaku jednotky (před umístěním hydrofonu do pole). Obvykle je přijímací odezva Pzt piezokeramiky reprezentována odezvou otevřeného obvodu, ve které hydrofon není připojen k zátěži. Obvykle se odezva příjmu zaznamenává v decibelech, referenční úroveň je 1 dynes/cm2 a akustický tlak je 1V a zapisuje se v dB. Odezva vysílače na proud udává axiální vzdálenost v obrazci paprsku, když je jednotkový proud injektován do vysílače. Akustický tlak generovaný ve vzdálenosti 1 m. Emisní odezva se obvykle vyjadřuje v decibelech. Referenční hladina je akustický tlak generovaný v referenční vzdálenosti při vstřikování proudu emitoru a je zapsán v dB. Obvykle se referenční vzdálenost vztahuje na 1 m od zdroje zvuku; pokud je referenční vzdálenost 1 kód, plus 20log39.4/36, tj. +0.87dB korekce, transformuje odezvu vysílání. Je to úroveň zdroje zvuku.

Směrovost:

Hydrofony téměř vždy používají ve svých aplikacích pole hydrofonů. Pole hydrofonů mají vyšší poměr signálu k šumu než jednotlivé součásti hydrofonů, protože je lze použít z izotropních nebo několika identických šumů. Signál přicházející ze směru, na který ukazuje pole, je extrahován, to znamená, že index směrovosti je parametr přijímací akustické vlny používaný k měření schopnosti pole hydrofonů extrahovat signály ze šumu pomocí jeho vzoru paprsku. Je to počet decibelů, ve kterých je poměr signálu k šumu na výstupu směrového hydrofonu vyšší než poměr signálu k šumu na výstupu nesměrového hydrofonu.

Metoda kalibrace:

Aby byl zajištěn výkon válcový podvodní akustický měnič a nutnost přenosu hodnot, hydrofon a vysílač musí být zkalibrovány. Kalibrace převodníku je funkcí frekvence a směrovosti odezvy převodníku. V současnosti existuje velké množství metod pro měření odezvy převodníků. shrnutí kalibračních metod sestavených Naval Ordnance Laboratory TF Johnston na základě literatury. Tyto metody mají své výhody a nevýhody pro různé velikosti měničů a frekvenční rozsahy.