forskning og udvikling af akustisk undervandstransducer (1)

Transduceregenskaber og kalibreringsmetoder:

EN hydroakustisk transducer er en enhed, der konverterer akustisk energi og elektrisk energi hinanden. Positionen i sonar ligner antennen i en radio, et akustisk system, der udsender og modtager lydbølger i havvand. EN piezokeramisk keramisk cylindertransducer , hvor akustisk energi omdannes til elektrisk energi, kaldes en modtager eller en hydrofon; en transducer, der omdanner elektrisk energi til akustisk energi, kaldes en sender. Nogle ekkolods bruger den samme transducer til at sende og modtage lyd; andre bruger separate emittere og hydrofoner.

Transducer egenskaber:

Hydrofonens ydeevne refererer hovedsageligt til følsomhed og retningsbestemthed. Hydrofonens modtagereaktion er modtagefølsomheden.

Transducer hydrofon:

En hydrofon er normalt en akustisk/elektrisk lineær konverteringsenhed, der har en skaleringsfaktor mellem den spænding, den producerer, og lydtrykket i lydfeltet. Denne skaleringsfaktor kaldes transducerens respons. Hydrofonens modtagereaktion (modtagefølsomhed) er hydrofonens terminalspænding genereret af den plane bølge af enhedens lydtryk (før hydrofonen placeres i marken). Konventionelt er modtagereaktionen af ​​Pzt piezokeramik repræsenteret af et åbent kredsløbssvar, hvor hydrofonen ikke er forbundet med belastningen. Normalt registreres modtageresponsen i decibel, referenceniveauet er 1 dyn/cm2, og lydtrykket er 1V og skrives i dB. Senderens emissionsstrømrespons angiver den aksiale afstand i strålemønsteret, når enhedsstrømmen injiceres i emitteren. Lydtryk genereret ved 1 m. Emissionsreaktionen udtrykkes normalt i decibel. Referenceniveauet er lydtrykket, der genereres ved referenceafstanden, når senderens strøm indsprøjtes, og det skrives i dB. Konventionelt refererer referenceafstanden til 1 m fra lydkilden; hvis referenceafstanden er 1 kode, Plus 20log39.4/36, dvs. +0.87dB korrektion, transformer transmissionssvaret. Det er lydkildeniveauet.

Direktivitet:

Hydrofoner bruger næsten altid hydrofonsystemer i deres applikationer. Hydrofon-arrays har et højere signal-til-støj-forhold end individuelle hydrofonkomponenter, fordi de kan bruges fra isotrope eller flere identiske støj. Signalet, der kommer fra den retning, som arrayet peger på, udtrækkes, dvs. retningsindekset er en modtagende akustisk bølgeparameter, der bruges til at måle et hydrofonarrays evne til at udtrække signaler fra støj med dets strålemønster. Det er antallet af decibel, hvor signal-til-støj-forholdet ved udgangen af ​​den retningsbestemte hydrofon er højere end signal-til-støj-forholdet ved udgangen af ​​den ikke-retningsbestemte hydrofon.

Kalibreringsmetode:

For at sikre udførelsen af cylindrisk undervands akustisk transducer og behovet for transmission af værdierne, skal hydrofonen og senderen kalibreres. Kalibrering af en transducer er en funktion af frekvensen og retningsbestemmelsen af ​​transducerens respons. Der er nu et stort antal metoder til måling af transducers respons. et resumé af kalibreringsmetoderne udarbejdet af Naval Ordnance Laboratory TF Johnston baseret på litteraturen. Disse metoder har deres egne fordele og ulemper for forskellige transducerstørrelser og frekvensområder.