تحقیق در مورد مبدل صوتی زیر آب در ارتباطات زیردریایی

  زیردریایی هوشمند شامل ارتباطات صوتی زیر آب است، یکی از مشکلات فنی برای غلبه بر هوشمند برای تعمیر و نگهداری خط لوله زیردریایی این است که چگونه می توان سیستم ارتباطی زیر آب هوشمند را برای تکمیل عملیات از راه دور پلت فرم تحقق بخشید. با توجه به خاص بودن محیط دریایی، ارتباطات بی سیم آکوستیک زیر آب پذیرفته شده است. سیستم ارتباط صوتی زیر آب با سیستم ارتباطی بی سیم سنتی متفاوت است و باید اطلاعات را از طریق یک کانال صوتی زیر آب بسیار ویژه منتقل کند، یعنی از طریق رسانه آب دریا، رسانه آب دریا بسیار پیچیده و متغیر است. جذب انرژی صوت و گسترش جبهه موج توسط محیط در طول فرآیند انتشار منجر به تضعیف سیگنال می شود. پراکندگی و انعکاس امواج صوتی توسط سطح دریا و کف دریا منجر به پدیده چند مسیری می شود. و ناهمواری مبدل سرامیکی سیلندر پیزوسرامیک . و صدای تداخل زیادی در زیر آب وجود دارد که سیگنال صوتی زیر آب را مخدوش می کند. کار اصلی این مقاله تکمیل تحقیق و انتخاب مبدل‌های صوتی زیر آب است که نقش مهمی در فرآیند ارتباط دارند و فرکانس انتقال سیگنال‌ها در زیر آب را از طریق آزمایش‌های آزمایش آب تعیین می‌کند.

این مبدل سرامیکی سیلندر اولتراسوند دستگاهی است که تبدیل متقابل انرژی الکتروآکوستیک را انجام می دهد و می تواند بر اساس کاربرد به فرستنده و گیرنده (یا هیدروفون) طبقه بندی شود. هوشمند جریان سیگنال ارتباطی نشان داده شده است. تحقیقات اصلی این سیستم ارتباطی، صدور داده‌های فرمان از رابط عملیات کامپیوتری کشتی مادر یا پلت فرم و تبدیل سیگنال دیجیتال به سیگنال آنالوگ از طریق مودم و ارسال آن به مبدل صوتی زیر آب از طریق مدار تطبیق تقویت توان برای تبدیل آن به سیگنال صوتی است. به عنوان یک جهت تحقیقاتی مهم در زمینه مهندسی آکوستیک آب، مبدل‌های صوتی زیر آب و آرایه‌های آنها استفاده جامع از رشته‌های متعددی است که شامل هیدروآکوستیک، فیزیک، الکترونیک، مکانیک، علم مواد و حتی شیمی می‌شود. تحقیقات آن تضمین فنی مهمی برای انتقال و تبادل مطمئن اطلاعات زیر آب است.

پارامترهای عملکرد اصلی مبدل صوتی زیر آب

پارامترهای اصلی عملکرد مبدل صوتی زیر آب در نظر گرفته شده در فرآیند انتخاب مبدل آکوستیک زیر آب (1) فرکانس کاری مبدل با توجه به معادله سونار تحت شرایط خاص و سایر عملکردهای مهم انتخاب می شود. شاخص هایی مانند جهت دهی، قدرت صدای ارسالی و حساسیت دریافت با فرکانس متفاوت است. برای فرستنده، به طور کلی در فرکانس اصلی تشدید برای دستیابی به انتقال توان بالا و ویژگی های راندمان بالا کار می کند. برای هیدروفون ها، انتظار می رود که در یک باند فرکانسی با پاسخ دریافت مسطح کار کند.

پهنای باند Δf و ضریب کیفیت مکانیکی Qm

پهنای باند Δf از مواد سرامیکی پیزو با ضریب کیفیت Qm رابطه زیر دارند: 1Qm = Δff0، که در آن f0 فرکانس رزونانس مکانیکی است. فاکتور کیفیت Qm به مواد، اندازه ساختاری، تلفات مکانیکی و مقاومت در برابر تشعشع مبدل مربوط می شود. هر چه تلفات مکانیکی و مقاومت تشعشعی بیشتر باشد و جرم معادل در نزدیکی فرکانس تشدید کوچکتر باشد، Qm کمتر و پهنای باند بیشتر می شود.

پاسخ ولتاژ انتشار:

پاسخ ولتاژ Sv لوله سیلندر پیزو یک پارامتر مهم برای اندازه گیری عملکرد سیستم صوتی است که انرژی موج صوتی را به آب تابش می کند. در فرکانس مشخصی تعریف شده است، مبدل فرستنده (یا آرایه مبدل) از جهت مشخص شده (جهت محور صدا) دور است. نسبت فشار صوت میدان آزاد Pf تولید شده در فاصله مرجع مرکز آکوستیک موثر به ولتاژ تحریک rms V در ورودی مبدل. (Sv)ref=1μPa· m/v. مبدل دارای ویژگی های دیگری مانند جهت دهی است.

مبدل صدای زیر آب، پس از بررسی و انتخاب، مبدل انتشار آکوستیک زیر آب در آزمایش آزمایش آب استفاده می شود. این مبدل سرامیکی پیزوالکتریک استوانه ای است که توسط موسسه هیدروآکوستیک توسعه یافته است، مبدل های سرامیکی پیزوالکتریک نوعی مبدل است که به طور گسترده در زمینه آکوستیک زیر آب استفاده می شود. آنها از مزایای اصلی هستند (1) هنگامی که در حالت انتقال است، می توان از آن به عنوان یک رادیاتور قدرت قوی استفاده کرد، و راندمان الکتروآکوستیک آن نیز بالا است، حدود 30-70٪ است؛ هنگامی که در حالت گیرنده به عنوان گیرنده استفاده می شود، دارای حساسیت دریافت بالاتری از لوله سیلندر پیزوسرامیک Pzt، حدود ده ها تا صد پاست. (3) می توان آن را به عنوان یک مبدل از اشکال مختلف، مانند یک نوع میله کامپوزیت، مبدل های ستون و توپ استفاده کرد. دارای ویژگی های ساختار ساده و عملکرد کاری پایدار است. دنباله خطای زمانی حاصل را بین دو وقفه ایجاد می کند. سپس شمارش حلقه را شروع کنید، یعنی num بعلاوه 1، زمانی که num به 20 اضافه شود، که وقفه 1 ثانیه ایجاد می کند، سپس num clear و واحد دوم به اضافه 1 را شروع کنید و سپس شروع به قضاوت در مورد دوم، دقیقه، در مورد حمل یا پاک کردن برنامه کنید.