Forbhreathnú ar fhorbairt trasduchtóirí fuaime domhain-minicíochta a tharchuireann faoi uisce

Le forbairt taighde aigéin, tá raon leathan éileamh ar trasducers is féidir a bheith ag obair in uisce domhain. Tá trasduchtóirí domhainuisce suite den chuid is mó ar chineálacha éagsúla ardáin féinchuimsitheacha faoi uisce, an

is féidir leis an ardán freastal ar mhéid agus ar mheáchan teoranta chomh maith le cumas soláthair cumhachta, tá gá le trasducer minicíocht íseal chun freastal ar shaintréithe a mbeagmhéid, meáchan íseal, éifeachtacht ard agus friotaíocht brú ard hidreastatach.

Tugann an páipéar seo isteach dul chun cinn taighde trasducers domhain-uisce íseal-minicíocht sa bhaile agus thar lear, lena n-áirítear na cineálacha coitianta de na trasducers, a saintréithe agus fadhbanna forbartha, le haghaidh tagartha taighdeoirí i

réimsí gaolmhara.196dB agus is é an meáchan 2800kg; Fuaim minicíochta an-íseal 65Hz Is é 203dB uasleibhéal foinse na foinse agus is é 1900Kg an meáchan. Is é a phríomh-mhíbhuntáiste ná go bhfuil sé teoranta ag saintréithe struchtúracha an diosca cuartha, agus tá an doimhneacht oibre deacair 1000 méadar a bhaint amach.

 

2.2 trasduchtóir Janus-Helmoltz

Is féidir an trasducer Janus-Helmholtz a chur i leith an chineáil trasducer Helmholtz freisin. Is é an fhoirm tipiciúil atá aige ná go spreagfaidh vibrator fadaimseartha dúbailte sliogáin sorcóireacha dochta ag an dá cheann, ag baint úsáide as an minicíocht cuas leachtach agus an minicíocht creathadh gathacha chun buaic athshondais dhúbailte a chruthú. Is é an príomhchuid ná trasducer creathadh fadaimseartha a fhéadfaidh radiate ar an dá thaobh (ar a dtugtar Janus transducer). Cuirtear péire de chuas bhlaosc sorcóireach ar an taobh amuigh de cheann radaíochta an trasducer Janus, agus an spás atá faoi iamh ag an gcuas agus an trasducer Janus Déantar cavity athshondach Helmholtz a fhoirmiú, a oibríonn faoi excitation creathadh fadaimseartha an trasducer Janus. Is féidir a struchtúr oibriú in uisce níos doimhne gan úsáid a bhaint as feistí cúitimh brú. , Ag baint úsáide as cúpláil an mhodha athshondais cuas leachtach agus an modh creathadh fadaimseartha, tá tréithe minicíochta íseal, leathanbhanda, ardchumhachta aige, agus ag an am céanna tá méid réasúnta beag aige, atá oiriúnach le húsáid mar fhoinse fuaime íseal-minicíochta domhainfharraige. Tá éagsúlacht de thrasduchtóirí Janus-Helmholtz lán-doimhneacht forbartha ag IXBLUE JH250-6000, JH650-6000, etc. Is é banna minicíochta oibre an trasducer JH250-6000 ná 200Hz-1050Hz, is é an méid iomlán ná Φ 72 * 114cm an leibhéal fuaime, is é an leibhéal fuaime níos mó ná an leibhéal fuaime. 196dB; Is é an banna minicíochta oibre de trasducer JH650-6000 580Hz-2020Hz, is é an toise seachtrach Φ 45 * 61cm , agus is é 90kg an meáchan. Tá leibhéal na foinse fuaime níos mó ná 196dB; is iad na heasnaimh atá aige ná luaineachtaí móra sa bhanna.

 

Tá taighde gaolmhar déanta ag go leor aonad baile freisin ar thrasduchtóirí Janus-Helmoltz. Tá méid agus meáchan réasúnta beag ag an gcineál seo trasducer chun éifeacht oibre íseal-minicíochta a fháil, agus go teoiriciúil, ní athraíonn feidhmíocht an trasducer le doimhneacht, agus tá ionchas maith iarratais aige. Is í an fhadhb is mó ná go bhfuil luach ard Q ag modh athshondais na cuas leachta, rud a fhágann go bhfuil seoltacht ghéar agus cuair freagartha in aice le buaic athshondais na cuas leachta, nach bhfuil a chabhródh le dearadh an líonra meaitseála agus tá tionchar áirithe aige ar an oibríocht leathanbhanda. Tá taighde déanta ag Hangzhou Institute of Applied Acoustics ar fhadhbanna trasducers JH, agus d'fheabhsaigh sé go héifeachtach na fadhbanna cúplála dhá mhodh athshondach a bhaineann le trasducers traidisiúnta Janus-Helmholtz, agus d'fheabhsaigh sé bandaleithead agus banna minicíochta oibre an trasducer. Maoile an fhreagra voltas tarchurtha. Tá raon minicíochta oibre 400 ~ 700 Hz ag an trasducer fréamhshamhail a tháirgtear, buaic cuas leachtach de 480Hz, bandaleithead freagartha voltais tarchurtha (6dB) níos mó ná 200Hz, agus uasleibhéal foinse fuaime 205dB. Is é raon minicíochta oibre an fhréamhshamhail sách ard-mhinicíochta ná 700 ~ 1400Hz, is é 760Hz an buaic cuas leachtach, is é bandaleithead freagartha an voltas tarchurtha (6dB) níos mó ná 500Hz, agus is é 200dB an leibhéal foinse fuaime uasta.

 

2.3 Trasduchtóir cloig Janus-Hammer

 

In 2013, trasducer domhain-uisce, atá an-difriúil ón trasducer JH traidisiúnta. Áiríonn sé go sonrach trasducer creathadh fadaimseartha radiating déthreo agus blaosc sorcóireach docht, atá suite ar sorcóir docht. Ar an mais mheán. Tá an mheicníocht sa chúpláil idir an modh creathadh fadaimseartha dúbailte agus an modh toroidal (dhá fháinne alúmanaim). Tiomáineann an tonnchrith fadaimseartha an leacht sa chuas chun creathadh, rud a fhágann go n-athshonraíonn an bhlaosc sorcóireach docht. Tá an modh fadaimseartha in éineacht le modh gathacha an bhlaosc. Chun radaíocht leathanbhanda a bhaint amach, tá an leibhéal in-bhanna go bunúsach neamh-threorach. Úsáid an trasduchtóir seo chun an turgnamh fad-achair um iomadú fuaime a dhéanamh. Cuirtear an trasducer JHB ar an ais cainéal (thart ar 1000m), agus úsáidtear an t-eagar glactha ingearach 20-yuan chun an comhartha 1000km a fháil go rathúil.

2.4 Transducer fáinne thar maoil

 

Is cineál coitianta trasducers uisce domhain é an trasducer fáinne overflow sna bannaí minicíochta lár agus íseal. Tá dromchlaí istigh agus seachtracha an fháinne ceirmeacha séalaithe le hábhair uiscedhíonta (polúireatán nó rubar vulcanized). Tá an brú hidrostatach ar an struchtúr féin-chothromaithe, agus go teoiriciúil níl an doimhneacht oibre teoranta ag doimhneacht an uisce. Ag an am céanna, is féidir le dearadh réasúnta ar mhéid cuas leachtach an trasducer toroidal buaic athshondais chuas leachta íseal-minicíochta a spreagadh agus a chomhcheangal le hathshondas gathacha an toroid féin chun éifeachtaí oibre leathanbhanda il-mhodh a bhaint amach. Go ginearálta oibriú sa raon minicíochta 1kHz~10kHz. Maidir le bannaí minicíochta faoi bhun 1kHz, is gá fáinní mósáic mórmhéide a dhéanamh, rud a éilíonn teicneolaíocht ardchóimeála. Tá banna minicíochta oibre 250Hz-1kHz agus foinse fuaime ag an trasducer fáinne overflow a thuairiscítear thar lear. Is é an leibhéal 197dB, is é an trastomhas 1m, is é an airde 1.6m, agus tá an meáchan thart ar 800kg.

lan 'caighdeán folaigh tomagrafaíocht fhuaimiúil dhomhainfharraige', agus tá réamhthorthaí bainte amach aige, ach is féidir tuilleadh feabhsúcháin a dhéanamh fós. Is é raon minicíochta oibre an fheiste ná 400Hz ~ 550Hz, is é 132dB an freagra voltas tarchurtha uasta, agus is é 182dB an leibhéal foinse fuaime uasta. Bunaithe ar an dá shraith de spriocanna fomhuirí tomagrafacha fuaimiúla domhainfharraige an trasducer seo, íseal-minicíocht (500Hz), uisce domhain (1000m doimhneacht ais cainéal), Fadtéarmach (3 mhí d'am ar dualgas) astú comhartha fuaimiúil agus fáiltiú comhartha fuaimiúil ar an bpróifíl ingearach ag doimhneacht de 300m ~ 1500m. Sa phaitinn múnla fóntais don trasducer flex-teannas thar maoil a chuirtear i bhfeidhm, úsáidtear plaisteach cúr docht mar an t-ábhar brú-resistant, is é 2.4kHz an minicíocht athshondais, agus is é 126dB an freagra voltas tarchurtha. Ollscoil Innealtóireachta Harbin molta sa phaitinn ' A trasduchtóir fuaime flextensional domhainfharraige flextensional faoi uisce chéim - inverted ' . Trí fheadáin inbhéartaithe leath-thonnfhad a shuiteáil ag an dá cheann den trasducer flextensional cineál IV, déantar radaíocht inmheánach an trasducer flextensional cineál overflow a radaithe. Tá an chéim brú fuaime inverted ag 180 céim, a choigeartóidh an chéim brú fuaime taobh istigh den bhlaosc flexural radiating, ionas go mbeidh an brú fuaime a radaithe ón taobh istigh ag nozzle an fheadáin inbhéartaithe sa chéim chéanna leis an brú fuaime radaithe ón taobh amuigh den bhlaosc creathadh, a shárú an traidisiúnta An fhadhb a bhaineann le héifeachtacht radaíochta íseal an ró-shreabhadh cineál tras-sreabhadh flextension. Tríd an dearadh seo, tá trí dhromchla radiating in-chéim ag an trasducer, is é sin an dromchla radaithe loine eitleáin éilipseach ag an dá cheann agus dromchla radaithe bhlaosc an trasducer flextensional, a fhoirmíonn modh maitrís tríú in-chéim, a chuireann ar chumas trasduchtúcháin flextensional. Cruthaíonn an gléas treoiriúlacht figiúr-de-ocht, rud a fhágann go bhfuil tréithe astaithe treorach aige.

2.6 Trasduchtóir íseal-minicíochta cúitithe le gás

 

D'fhorbair cuideachta US Alliant Techsystems an trasduchtóir fuaimiúil faoi uisce ard-mhinicíochta ultra-íseal HX-554 do Theirmiméadracht Fuaimiúil Aeráide Aigéin 1993-1994 (ATOC). Tá an trasducer comhdhéanta de 10 cruach criostail piezoelectric le fad 1085mm, leithead 119mm agus tiús 53mm (déantar gach cruach criostail de 92 pláta cearnach ceirmeach piezoelectric nasctha le chéile, agus cuirtear cuid d'ábhar éighníomhach i lár an chruach criostail) isteach i buicéad. Struchtúr múnlaithe, le mála inséidte taobh istigh chun an brú hidrostatach a chothromú, agus is féidir leis an doimhneacht oibre 1000 méadar a bhaint amach. Úsáideann an trasducer creathadh lúbthachta cruachta piezoelectric chun tonnta fuaime neamhthreoracha cothrománacha a astú. Is é an minicíocht athshondas 75Hz, is é an bandaleithead oibre 57-92Hz, agus is é 197dB an leibhéal foinse fuaime uasta (cumhacht fuaime 420W, CW pulse); tá méid iomlán an trasducer 2.06 fada. m, 0.94m ar trastomhas, 2300kg san aer, 770kg in uisce, chomh maith le struchtúr tacaíochta agus córas boilscithe, is é an meáchan iomlán 5500kg.

 

2.7 Foinse fuaime hidridinimiciúil

Úsáideann an fhoinse fuaime faoi thiomáint sreabhán tiomáint hiodrálacha chun creathadh a ghiniúint, agus tá tréithe astaíochtaí minicíochta ultra-íseal aige, minicíocht leathan oibre, stróc fada oibre agus sá mór. Tá raon minicíochta oibre 20Hz-2kHz ag an bhfoinse fuaime hiodrálach HLF-1 a d'fhorbair Hydroacoustics, is féidir leis an leibhéal foinse fuaime 196dB a bhaint amach ag 260Hz athshondas, agus is é a mhéid uasta 1m. Tá foinse fuaime amháin ag an bhfoinse fuaime hiodrálach forbartha HLF-4 le leibhéal foinse fuaime 206dB ag minicíocht athshondais de 57Hz agus bandaleithead de 14Hz. Úsáidtear 5 fhoinse fuaime chun maitrís a fhoirmiú, agus tá leibhéal na foinse fuaime 221dB bainte amach. Tá sé clúiteach i 1991 Baineadh úsáid as an trasducer seo i dtástáil tomhais teochta farraige Heard Island, agus tá achar iomadaithe 18,000km ag an comhartha fuaimiúil.

 

3 Conclúid

Tá difríochtaí móra ag cineálacha éagsúla trasducers tarchurtha íseal-minicíochta domhain-uisce i méid, meáchan, agus tréithe fuaimiúla domhain. Tá sé dodhéanta freastal ar riachtanais cineálacha éagsúla trealaimh sonar le trasducer amháin. Mar shampla, tá feidhmíocht mhaith ag an trasducer fáinne overflow. Cobhsaíocht uisce domhain, treoraíocht clúdach spás iomlán, éifeacht leathanbhanda níos fearr, ach tá an méid agus an meáchan comhfhreagrach sách mór; Baineann JH transducer amach oibríocht íseal-minicíochta agus leathanbhanda i méid réasúnta beag, ach athraíonn a dhíreachacht níos mó le minicíocht. Móra, agus is minic go mbíonn “ghleanna” domhain sa bhanda minicíochta, a mbíonn tionchar áirithe aige ar an éifeacht úsáide iarbhír. De réir riachtanais iarbhír an tionscadail, ba cheart aird chuimsitheach a thabhairt ar na ceanglais maidir le hoiriúnacht, leibhéal foinse fuaime, treoshuíomh, oibriú leathanbhanda, etc., agus ba cheart an cineál cuí trasducer tarchurtha íseal-minicíochta domhain-uisce a roghnú.