braiteoirí ultrasonaic a úsáidtear le haghaidh córais sonar san uisce

Tá braiteoirí ultrasonaic le haghaidh aimsiú raoin mar bhunús le go leor
feidhmchlár robotic agus uathoibríoch, mar shampla córais um sheachaint constaicí agus rabhaidh ó imbhuailtí, feithiclí uathrialacha féintreoraithe, robots oibre allamuigh agus mar sin de. Mar sin féin, tá srian sonraithe nuair a úsáidtear trasducer ultrasonaic aerbheirthe in oibríocht allamuigh ós rud é go bhfuil a fhiúntas figiúr Q níos airde (tá an bandaleithead minicíochta coibhneasta níos ísle), agus tá sé deacair an dá threoir agus raon braite mór an trasdaitheora ultrasonaic aerbheirthe a fheabhsú. Dá réir sin, tá sé fós, fiú anois, ar cheann de na fadhbanna dúshlánacha i réimse ultrasonaic chun an transducer ultrasonaic ardfheidhmíochta a fhorbairt agus an córas aimsithe raoin ultrasonaic san aer.

Is éard atá i gcóras faid-raoin ultrasonaic ná trasduchtóir ultrasonaic agus leictreonaic tarchurtha agus glacadóra agus próiseálaí comharthaí. Is é úrnuacht an pháipéir seo ná bunúsacha an trasdaitheora ultrasonaic a thiontaíonn fuinneamh leictreach go fuinneamh meicniúil (brú fuaime) agus go cómhalartach, fuinneamh meicniúil go fuinneamh leictreach, an uimhríocht bhrath don chomhartha tonn fuaime lag, agus nós imeachta cur i bhfeidhm an chórais raon ultrasonaic le stróc tomhais mór. Áirítear ar phríomhábhair an pháipéir seo:

(2) De réir saintréithe fisiceacha an tonn ultrafhuaime agus an piezoc

ábhar eramic, chomh maith le feidhmíocht an Roghnaíodh braiteoirí cóngarachta ultrasonaic ionduchtach , modh athshondach agus minicíocht oscillator diosca piezoceramic. Tríd an teicníocht meaitseála impedance fuaimiúil a chur i bhfeidhm ar struchtúr an trasdaitheora, agus an leictreonaic tarchurtha ag an teicníc meaitseála is fearr maidir le bacainní meicniúla agus leictreacha araon, d’éirigh linn an raon braite a mhéadú agus treoracht braite an trasdaitheora a fheabhsú, atá in ann na fuaimeanna córacha a sheiceáil.

(3) Moladh ar dtús trasduchtóir ultrasonaic ilchodach nua in éineacht leis an trasducer diosca piezo agus an glacadóir de chineál ciombal chun dul i ngleic leis an éifeacht doppler.

(4) Moladh ar dtús modh dearadh optamach nua don tiontaire brú-tharraingt agus a fhoirmle gaolmhar chun éifeachtúlacht claochlaithe fuinnimh a ríomh ar dtús, agus tá éifeachtúlacht níos fearr ag an gciorcad tarchurtha a chuirtear i bhfeidhm leis an modh atá beartaithe chun fuinneamh a thiontú. tomhais achar ultrasonaic . trasducer

(5) Trí leas a bhaint as an bhfíoras go bhfuil an braite comhghaoil ​​coibhéiseach leis an mbrath meaitseála, cuireadh i láthair foirmle modhnaithe is gá chun an t-am eitilte (ToF) a chinneadh agus modh braite meaitseála á úsáid. Moladh modh nua leis seo chun gnóthachan próiseála agus freagra fíor-ama an chórais aimsithe raoin a fheabhsú, is é sin, úsáid a bhaint as modh braite meaitseála bunaithe ar chomhartha eochrach céime-athrú dénártha (2PSK) agus an comhartha tarchurtha ultrasonaic i bhfoirm eochrach aistrithe aimplitiúid dhénártha (2ASK), agus cuireadh algartam braite meaitseála tapa i bhfeidhm tríd an bhfeidhm tras-chomhghaolaithe a ríomh le nós imeachta dhá chéim. braite fuaime doimhneacht faoi uisce . córas

Léiríonn torthaí turgnamhacha go bhfuil raon braite éifeachtach an trasducer níos mó ná 32 méadar, agus go bhfuil leithead an bhíoma níos lú ná 士50, a bhfuil feidhmíocht níos fearr aige ná na cinn atá ann cheana féin, mar shampla, na táirgí comhchosúla i gcatalóg airducer (AIRMAR Tech. CorpU.SA). Tá an cuireadh córas trasduchtóir fuaimiúil faoi uisce a forbraíodh sa pháipéar seo i bhfeidhm ar roinnt tionscadal eile, mar shampla, a sholáthair ceann de na réitigh braite ábhair allamuigh don phríomhthionscadal de 'Staidéar ar theoiric agus modhanna rialaithe loingseoireachta do róbataic shoghluaiste i dtimpeallacht anaithnid' agus don tionscadal 'Ardán Feachtais Gan Fhoireann' (Tionscadal Casta Taighde den 10`' Plean Cúig Bliana de Cheanncheathrú Trealaimh, le tacaíocht ó Phlean Ceanncheathrú Trealaimh.

    Níl aon amhras ach gur féidir na teicnící go léir a ghlactar sa pháipéar seo a chur i bhfeidhm go díreach chun córais sonar a fhorbairt san uisce le feidhmíocht ardchostas.