Dul Chun Cinn Taighde agus Deiseanna Forbartha na Teicneolaíochta Trasduchtaithe Fuaime Faoi Uisce(2

 Déan taighde ar dhul chun cinn trasduchtóirí domhainuisce

 

Is é an spás domhainfharraige airde ceannais nua na hiomaíochta míleata muirí reatha. Ceann de spriocanna straitéiseacha mara mo thíre ná bogadh i dtreo gorm domhain. Cothaíonn forbairt trealamh fuaimiúil domhainfharraige dul chun cinn leanúnach i dtaighde trasduchtóirí domhainmhara. I measc na n-aistritheoirí íseal-minicíochta a tugadh isteach i gcuid 1.1 den airteagal seo, tá an trasduchtóir diosca cuartha agus an trasduchtóir fáinne cúplála feadáin-bhíoma le struchtúr cuas thar maoil mar shamplaí dearaidh de thrasduchtóirí domhainuisce. Ní dhéanfaidh mé arís iad anseo, ach tabhair isteach roinnt tipiciúil. Tá torthaí taighde nua trasducers domhain-uisce.

 

Léiríonn Fíor 7a an dá phríomh-Helmholtz struchtúir trasducer fuaime faoi uisce ag baint úsáide as excitation deiridh agus excitation idirmheánach. Déantar staidéar teoiriciúil ar mhinicíocht athshondais na cuas leachta faoi choinníollacha balla leaisteacha. Taispeánann Fíor 7b an trasduchtóir leathanbhanda ilchuasachta ísealmhinicíochta deartha ag baint úsáide as trasduchtóir feadáin thar maoil mar fhoinse excitation. An trasducer Janus-Helmoltz íseal-minicíochta agus ard-chumhachta atá deartha i bhFíor 7c; Déantar é freisin trí shorcóir cuas an trasducer Janus-Helmholtz a leathnú i dtreo tosaigh an radaíochta loine, cruthaítear cuas leachtach nua ag béal an radaitheora Janus. Cuireann an trasducer Janus-Helmholtz ilchuas (Fíor 7d) ar chumas an trasducer banna minicíochta oibre níos leithne a bheith aige. Taispeánann Figiúr 7e an trasduchtóir domhainuisce fáinne thar maoil deartha le haghaidh cumarsáide fuaimiúla faoi uisce. Úsáideann an dearadh éifeacht cúplála athshondas cuas leachta agus creathadh gathacha fáinne ciorclach chun tréithe oibriúcháin leathanbhanda a bhaint amach. Léiríonn Fíor 7f treoshuíomh deartha leathspáis an trasdaitheora leathanbhanda domhainuisce fáinne ró-sreafa. Úsáidtear an bonn miotail chun feabhas a chur ar dhíreachacht ingearach an trasducer agus an radaíocht chúl a shochtadh. An trasducer leathanbhanda domhainuisce atá deartha i bhFíor 7g. Úsáideann an trasducer cúpláil creathadh fadaimseartha agus creathadh lúbthachta an chlúdaigh tosaigh chun oibriú leathanbhanda a bhaint amach. Tá an trasducer cuimsithe i dtithíocht brú-resistant cóimhiotail tíotáiniam, agus líontar an tithíocht agus an trasducer le ola silicone. , Tríd an gléas cothromaíochta brú chun obair uisce domhain a bhaint amach.

 

Fíor 7 Trasduchtóir domhainuisce

1.4 Déan taighde ar dhul chun cinn hidreafóin veicteora

Le aird dhomhain na ndaoine ar fhaisnéis veicteoir réimse fuaime agus an tábhacht a bhaineann le taighde hidreafóin veicteora , tá teicneolaíocht hidreafóin veicteora ag forbairt i gcónaí agus tá sé ar cheann de na háiteanna taighde idirnáisiúnta le blianta beaga anuas. Sa 21ú haois, is é taighde iarratais hidreafóin veicteora mo thír an ceann is gníomhaí. De réir na dtorthaí staidrimh ag deireadh 2014, tháinig beagnach leath de na héachtaí acadúla i réimse na hidreafóin veicteora idirnáisiúnta agus a n-iarratas ó mo thír. Seo réamhrá gairid ar an dul chun cinn taighde a rinneadh le déanaí ar hidreafóin veicteora.

 

Is comh-mhód é struchtúr tipiciúil hidreafóin veicteora. Déantar an hidreafón veicteoir comh-mhód trí eilimintí íogaire táimhe (luasmhéadair chreathadh, luasmhéadair, etc.) a chuimsiú i mblaosc sféarúil nó sorcóireach. Tá a phrionsabal oibre bunaithe ar shaintréithe sféar nó sorcóra docht a dhéanann tairiscint ascalach faoi ghníomhaíocht réimse fuaime, agus atá deartha go ginearálta le haghaidh buacacht nialasach (Fíor 8a). Tá an teoiric agus an teicneolaíocht sa réimse seo sách aibí. Sa lá atá inniu ann, úsáidtear cineálacha nua ábhar criostail aonair piezoelectric PMNT agus PZNT chun méid an hidreafhóin a laghdú, an íogaireacht a mhéadú, agus an féin-torann a laghdú. Úsáidtear hidreafóin veicteora go príomha i eagair chladaigh, eagair tarraingthe, agus eagair taobh. Baintear úsáid freisin as hidreafóin veicteoireacha ísealmhinicíochta i dtomhas torainn na timpeallachta mara, intumtha/baoi agus córais eile.

Fíor 8 Veicteoir hidreafón

Is hidreafón veicteoir colúin chomhchreathadh é Fíor 8b is féidir a shuiteáil go seasta. Níl aon athrú ar a bhunphrionsabal. Sa struchtúr, cuirtear slat gléasta in ionad an fhráma fionraí, agus athraítear an t-earrach fionraí go earrach rubair. Is féidir cás iarratais an struchtúir seo a leathnú chuig suiteáil sheasta ar iompróir an ardáin.

 

Le forbairt na teicneolaíochta próiseála micrea-leictrimheicniúla (MEMS), cuireadh teicneolaíocht MEMS i bhfeidhm ar dhearadh agus ar fhorbairt hidreafóin veicteora. Is féidir le teicneolaíocht MEMS comhpháirteanna micrileictreonacha a chomhtháthú mar aonaid íogair, ciorcaid rialaithe, ciorcaid meaitseála íseal-torainn, agus modúil réamhphróiseála samplála. I gceann amháin, déantar an comhartha fuaimiúil a thiontú ina chomhartha leictreach. Is é modh oibre tipiciúil ná braiteoir micrea-luasghéarú a úsáid mar eilimint íogair (Fíor 8c), úsáid a bhaint as prionsabal éifeacht piezoresistive sileacain criostail aonair chun sliseanna íogair a dhearadh, agus hidreafón veicteoir MEMS ilchodach sorcóireach comh-chreathadh 3-tríthoiseach a fhorbairt. Tá modh oibre eile bunaithe ar phrionsabal na bionics, ag aithris prionsabal cealla braite meicniúla cliathánach an éisc chun gluaiseacht uisce a bhrath, agus ceapadh hidreafón veicteoir piezoresistive MEMS (Fíor 8d).

 

Tá hidreafón snáithíní optúla ar cheann de na hiarratais rathúla a bhaineann le teicneolaíocht braite snáithíní optúla i réimse an fhuaimíochta faoi uisce. Taispeánann sé na saintréithe teicniúla a bhaineann le íogaireacht ard, torann íseal, raon mór dinimiciúil, agus frith-chur isteach. Le blianta beaga anuas, úsáideadh go forleathan é i hidreafóin veicteora freisin. Tá hidreafón veicteoir snáthoptaice deartha agus forbartha ag taighdeoirí. Is hidreafón veicteoir snáthoptaice snáithíní sorcóireach tríthoiseach é Fíor 8e. Bunaithe ar ghríl Bragg, déantar an t-aonad braite luasghéaraithe agus an t-aonad braite brú fuaime a dhearadh, agus déantar an hidreafón veicteoir treoluas brú-chreathadh fuaime a fhorbairt. Is hidreafón veicteoir snáithíní sféarúil 3D é Fíor 8f. Bunaithe ar an gcóras trasnaíochta snáithín iomlán a chothaíonn polaraíocht, forbraíodh hidreafón veicteoir snáithíní interferometric 3D mandrel orthogonal, a bhfuil struchtúr dlúth aige agus go bhfuil an t-ionad fuaime ag aon phointe amháin.

 

Dul chun cinn taighde na n-aistritheoirí ísealmhinicíochta, trasduchtóirí leathanbhanda ardmhinicíochta, trasduchtóirí domhainuisce , agus hidreafóin veicteora. Cé nach bhfuil na sonraí a bhailítear uileghabhálach, tá sé sách tipiciúil agus ionadaíoch. Léiríonn sé go bunúsach Imlíne teorann ar fhorbairt trasduchtóirí fuaimiúla faoi uisce mo thír. I gcomparáid leis an obair nuálaíochta íocónach ar trasducers i dtréimhsí éagsúla ar fud an domhain, tá cuid mhór den obair dheartha nuálaíoch i mo thír roinnt blianta nó fiú níos mó ná deich mbliana níos déanaí ná an leibhéal teicneolaíochta ceannródaíoch idirnáisiúnta.

 

Tagann an spreagadh is mó maidir le forbairt trasducers hidreafhuaimneach mo thír ó na ceanglais iarratais i réimse na teicneolaíochta hidreafhuaimneach. I dtréimhse nuair a bhíonn neart eacnamaíoch agus neart eolaíoch agus teicneolaíochta mo thír sách lag, is é an modh forbartha seo an ceann is éifeachtaí, ach tar éis tréimhse fada ama, beidh rianta stairiúla soiléire ann, rud a fhágann go mbeidh disciplíní neamhchórasacha, sraith táirgí neamhiomlán, agus bunús teoiriciúil. Staid na teicneolaíochta speisialaithe neamhiontaofa, neamhfhoirfe, tacaíocht ghairmiúil neamh-inbhuanaithe, agus foireann tallainne éagobhsaí.

 

Ó thaobh na teicneolaíochta trasducer domhain-uisce, bhí go leor teicneolaíochtaí aibí agus sraith táirgí ag roinnt tíortha mara móra cheana féin sa 20ú haois. Is féidir roinnt trealamh fuaimiúil domhainfharraige sibhialta a onnmhairiú chuig mo thír freisin. Mar sin féin, ní raibh an t-éileamh ar theicneolaíocht sonar domhainfharraige i mo thír fós láidir go dtí deireadh an 20ú haois. Bhí teicneolaíocht trasducer domhainuisce beagnach i stát bán ag an am sin. Le blianta beaga anuas, mhéadaigh an tír a infheistíocht agus thug sé aird ar thaighde teoiricí bunúsacha agus croí-fheistí bunúsacha. Tá éachtaí nua i réimse na n-aistritheoirí fuaimiúla faoi uisce ag teacht chun cinn, feabhsaíodh cumais theicniúla bliain i ndiaidh bliana, agus tá dul chun cinn teicneolaíochta suntasach. Tá cuid de na torthaí taighde atá liostaithe san alt roimhe seo sioncronaithe leis an leibhéal teorann idirnáisiúnta, ach tá an sioncrónaithe foriomlán agus móiminteam forbartha comhthreomhar cuimsitheach i bhfad ó bheith déanta, go háirithe i dtreoracha teicneolaíochta transducer atá gearr agus lag go stairiúil agus éachtaí teicneolaíochta nua. Níl sé ach annamh, agus tá feidhmíocht an táirge fós an-lag.