En hydroakustisk transducer er en enhed, der konverterer akustisk energi og elektrisk energi til hinanden. Positionen i sonar ligner antennen i en radio, et akustisk system, der udsender og modtager lydbølger i havvand. En piezoelektrisk transducer-ultralyd, 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 modtageresponsen repræsenteret af et åbent kredsløbsrespons, 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 fra piezo-rørstakken kommer fra den retning, som arrayet peger på, er ekstraheret, det vil sige, at retningsindekset er en modtagende akustisk bølgeparameter, der bruges til at måle en 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 det undervands akustiske udstyrs ydeevne og behovet for transmission af værdierne, skal hydrofonen og senderen kalibreres. Kalibrering af akustiske piezoelektriske rør 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.
Transducerende materialer og akustiske materialer PZT piezoelektriske keramik er under udvikling i retning af industrialisering. Hidtil har bly zirconate titanate (PZT) piezoelektrisk keramik været brugt som vand. Transducermaterialet i den akustiske transducer dominerer stadig. PZT piezoelektrisk keramik udviklet af China Institute of Acoustics, almindeligt anvendte modeller er PZT-4 (transceiver og dual-use), PZT-5 (modtagetype) og PZT-8 (højeffektemissionstype), og deres ydeevne kan opfylde forskellige undervandslyde. Transducerens behov sammenlignes med andre landes behov. Transducerende materialer og akustiske materialer Piezoelektrisk keramik er ved at udvikle sig hen imod industrialisering. Indtil videre rangerer blyzirkonattitanat (PZT) piezoelektrisk keramik stadig først som det energitransducerende materiale til akustiske undervandstransducere. PZT piezoelektrisk keramik udviklet af China Institute of Acoustics, almindeligt anvendte modeller er PZT-4 (transceiver og dual-use), PZT-5 (modtagetype) og PZT-8 (højeffektemissionstype), og deres ydeevne kan opfylde forskellige undervandslyde. De er behov for transduceren, dens niveau og fremmedfase piezoelektriske rør transducer d33 er måleinstrument udviklet i den piezoelektriske keramiske måling, som er blevet fremmet mere end 100 indenlandske, og redigeret standarden National Standard for Static Piezoelectric Strain Constant Measurement Method. vibrationsdæmpende materialer og andet forskningsindhold. I denne henseende har virksomheden etableret det første undervands akustiske pulsrørstestudstyr, Fuyangs modulus- og komplekse shear modulus-testudstyr, og er udstyret med variabel temperatur- og trykanordning og mikrocomputerdatabehandlingssystem og målesystem med høje akustiske karakteristika. Inden for lydabsorberende materialer er der udviklet to slags vand. De er akustisk lydabsorberende materiale og tre slags lydabsorberende struktur: flad cusp parallel kanaltype, firkantet cusp og flad resonanstype, som kan opfylde kravene til forskellige frekvensbånd. Den flade lydabsorberingsspids er blevet meget brugt i de store og mellemstore lydpottebassiner i Kina, og lydtryksrefleksionskoefficienten er mindre end 10 % i frekvensområdet 8 til 100 kHz. Derudover er T801 ~ T808 type lydgennemtrængeligt gummi, støbt rumtemperaturvulkanisering, højfrekvent lydabsorption og lydgennemtrængelige materialer, høj lydabsorberende foring, lydabsorptionsdæmpning og kittype dæmpende materialer blevet meget brugt i forskellige ingeniørprojekter.Ultralydssimuleringsmodulserien og ultralydssimuleringsmodulserien er udviklet af ultralyds-simuleringsinstrumenter, som er udviklet af ultralydsdiagnostisk kropsinstrumentserie for menneskelig krop. bekræftet af Statens Bureau for Teknisk Tilsyn og Statens Medicinadministration.
Hydroakustisk transducer og array
De mest almindelige undervands akustiske transducere er flad stempel type, langsgående vibrator horn type, rund kalibrering type og buet type. Kina kan designe og fremstille forskellige transducere, der opfylder ingeniørernes behov, og niveauet er sammenligneligt med udlandets.
(1) Transducer med høj effekt. Højdensitets-emissionstransduceren (indlagt cylindrisk transducer) i ringen opnås, og de videnskabelige og teknologiske resultater fra det kinesiske videnskabsakademi opnås. Blandt dem har den 'piezoelektriske ringelektrode' opnået brugsmodelpatentet. Transduceren er det første dybhavsbredbånd i Kina. Den højeffekts undervands akustiske emissionstransducer bruges til havvandsudforskning af havområdet. Teknologien er med succes blevet anvendt i akustiske systemer såsom akustiske undervandsmodtagere, undervandspositioneringshastighedsmålere og analoge mål. (2) bøjningstransducer Vibrationen og lydudstrålingen fra bøjningstransduceren af lanternetypen blev undersøgt og analyseret ved hjælp af finite element-metoden, og resultaterne er blevet anvendt i vid udstrækning til ekkolodsudstyr. Ud fra dette blev en konkav bøjningstransducer også undersøgt. Sammenlignet med de eksisterende konvekse lanterne-type bøjningstransducere i verden, har denne transducer højere følsomhed og volumetrisk hastighed og er modstandsdygtig over for statisk tryk. Denne struktur kan især opnå højt bredbånd ved at bruge multimode vibration. Egenskaberne er meget rost af fremmed vand akustik. (3) Forskning i piezoelektrisk sammensat hydrofon og klippetransducer ved hjælp af PZT (3-3) sandwich komposit piezoelektrisk materiale, den piezoelektriske konstant gh værdi er høj, og værdien dh × gh er stor, og vibrationstilstanden er bedre. Enkel og let at matche egenskaberne ved stenmasse udviklet til bredbånds højfølsom hydrofon og bredbånds smalpuls rock ultralydstransducer.
Transducerproces:
Udviklingen af den piezoelektriske sensorkrystal involverer en stærk proces og er ofte afgørende for at opnå et nyt design. Kombineret med forskning og udvikling af akustiske undervands- og ultralydstransducere er der dannet et sæt specielle teknologier, såsom polyurethan-svovlfri lydgennemtrængelig gummistøbning og koblingsproces, komposit-forspændingsteknologi, akustisk klæbeserier og bindingsteknologi har langsom bølgelederfremstillingsprocesser, som er blevet ekstremt vigtige tekniske processer for forskning, osv.
Hubei Hannas Tech Co., Ltd er en professionel producent af piezoelektrisk keramik og ultralydstransducer, dedikeret til ultralydsteknologi og industrielle applikationer.
