ध्वनिक वेक्टर ट्रांसड्यूसर तकनीक ने पानी के भीतर ध्वनिक उद्योग का बहुत ध्यान आकर्षित किया है

अंडरवाटर वेक्टर ट्रांसड्यूसर एक पारंपरिक गैर-दिशात्मक ध्वनि दबाव सेंसर और एक द्विध्रुवीय-निर्देशित बिंदु कंपन वेग सेंसर से बना है। यह ध्वनि क्षेत्र में एक बिंदु पर ध्वनि दबाव और कण कंपन वेग के कई ऑर्थोगोनल घटकों को एक साथ माप सकता है। आयाम और चरण की जानकारी ने कुछ पानी के भीतर ध्वनिक समस्याओं को हल करने के लिए नए विचार प्रदान किए। अपने वास्तविक और संभावित इंजीनियरिंग अनुप्रयोग मूल्य के कारण, इससे संबंधित ध्वनिक वेक्टर सेंसर तकनीक ने पिछले दस वर्षों में पानी के नीचे ध्वनिकी समुदाय का बहुत ध्यान आकर्षित किया है। यह आलेख पिछले पचास वर्षों में भौतिक आधार, अल्ट्रासोनिक सेंसर डिजाइन और उत्पादन, और संबंधित इंजीनियरिंग अनुप्रयोगों में ध्वनिक वेक्टर सेंसर प्रौद्योगिकी के विकास इतिहास, यथास्थिति और कुछ शोध प्रगति को संक्षेप में प्रस्तुत करने का प्रयास करता है।

एक नए प्रकार के पानी के नीचे ध्वनिक माप उपकरण के रूप में, ध्वनिक वेक्टर ट्रांसड्यूसर न केवल ध्वनि क्षेत्र-ध्वनि दबाव में सबसे आम अदिश भौतिक मात्रा को माप सकता है, बल्कि ध्वनि क्षेत्र में एक ही बिंदु पर कार्टेशियन समन्वय प्रणाली में द्रव माध्यम कण कंपन वेग वेक्टर को सीधे और समकालिक रूप से माप सकता है। निम्नलिखित x,,,: अक्षीय प्रक्षेपण घटक, आमतौर पर तीन-घटक और दो-घटक के रूप में उपयोग किया जाता है। संरचना में, यह एक पारंपरिक गैर-दिशात्मक ध्वनि दबाव सेंसर और एक द्विध्रुवीय-निर्देशित कण वेग ट्रांसड्यूसर से बना है। कण वेग ट्रांसड्यूसर मुख्य घटक है, और इसकी संवेदनशीलता और कार्य स्थिरता ध्वनि वेक्टर को प्रतिबंधित करती है। सेंसर और कई अन्य लिंक का डिज़ाइन, उत्पादन, प्रसंस्करण, संयोजन, अंशांकन और उपयोग।

हालाँकि यह पेपर इस प्रकार के सेंसर को ध्वनिक वेक्टर ट्रांसड्यूसर के रूप में संदर्भित करता है, लेकिन देश और विदेश में इसके अलग-अलग नाम हैं। उदाहरण के लिए, रूस कण कंपन वेग ट्रांसड्यूसर को वेक्टरर-सीवर के रूप में संदर्भित करता है, और ध्वनिक वेक्टर सेंसर को एक समग्र रिसीवर (conlbinederceiver) कहा जाता है; संयुक्त राज्य अमेरिका में, ध्वनि वेक्टर ट्रांसड्यूसर को ध्वनि दबाव-वेग सेंसर (प्रेशर-वेलोसिटी सेंसरोर्प) भी कहा जाता है, और कुछ को ध्वनि तीव्रता जांच भी कहा जाता है। ध्वनिक वेक्टर सेंसर तकनीक के मुख्य अनुप्रयोग क्षेत्रों में पानी के नीचे ध्वनिक चेतावनी सोनार, टोड लाइन ऐरे सोनार, फ्लैंक ऐरे कंफर्मल ऐरे सोनार, माइन साउंड फ़्यूज़, टारपीडो डिटेक्शन सोनार, मल्टीस्टैटिक सोनार, नेविगेशन पोजिशनिंग और अंडरवाटर वाहन सेंसर नेटवर्क का वितरण आदि शामिल हो सकते हैं। एयरोकॉस्टिक्स में, ध्वनिक वेक्टर ट्रांसड्यूसर का उपयोग हेलीकॉप्टरों और स्टील्थ विमानों के युद्धक्षेत्र अलर्ट का पता लगाने, शोर स्रोत की पहचान और ध्वनि की तीव्रता, ध्वनि शक्ति माप आदि के लिए किया जा सकता है। इसके अलावा, इलेक्ट्रोमैग्नेटिक वेक्टर ट्रांसड्यूसर भी हैं, जिनका सिग्नल प्रोसेसिंग फॉर्म पानी के नीचे की ध्वनि के समान है।

ध्वनिक वेक्टर ट्रांसड्यूसर तकनीक उन अनुसंधान फोकसों में से एक है जिसने बहुत अधिक ध्यान आकर्षित किया है पानी के नीचे ध्वनिकी माप उद्योग। पिछले दस वर्षों में 1950 के दशक के मध्य में पानी में कणों के कंपन वेग को सीधे मापने के लिए जड़त्वीय सेंसर के उपयोग पर अमेरिकी विद्वानों द्वारा प्रकाशित क्लासिक पत्रों से लेकर 1970 और 1980 के दशक में पूर्व सोवियत संघ के विद्वानों द्वारा ध्वनिक वेक्टर सेंसर के सफल विकास तक। (कम्पोजिट हाइड्रोफोन) समुद्री पर्यावरणीय शोर पर अनुसंधान किया गया था, और यह 1990 के दशक तक नहीं था कि ध्वनिक वेक्टर सेंसर प्रौद्योगिकी का अनुसंधान उछाल धीरे-धीरे उभरा।

1991 में, रूसी विद्वानों ने ध्वनिक वेक्टर सेंसर प्रौद्योगिकी 'ध्वनिक वेक्टर-चरण विधि' पर दुनिया का पहला मोनोग्राफ प्रकाशित किया , जिसमें ध्वनिक वेक्टर सेंसर प्रौद्योगिकी के सिद्धांतों और अनुप्रयोगों पर व्यापक चर्चा की गई। अमेरिकन जर्नल ऑफ एकॉस्टिक्स, वॉल्यूम 89, नंबर 3, 1991 और वॉल्यूम 90 के दूसरे अंक में, संयुक्त राज्य अमेरिका और रूस के विद्वानों द्वारा ध्वनिक वेक्टर सेंसर अनुसंधान पर तीन पेपर प्रकाशित किए गए। यह स्थिति पहले कभी नहीं हुई थी। संभावित सैन्य अनुप्रयोग इस तकनीक की संभावनाओं ने अमेरिकी नौसेना अनुसंधान एजेंसी (ओएनआर) को प्रेरित किया है) 1995 में, उन्होंने ध्वनिक वेक्टर ट्रांसड्यूसर पर एक संगोष्ठी आयोजित करने के लिए ध्वनिक सोसायटी ऑफ अमेरिका को प्रायोजित किया, और 'ध्वनिक कण कंपन वेग सेंसर: डिजाइन, प्रदर्शन और अनुप्रयोग' शीर्षक से निबंधों का एक संग्रह प्रकाशित किया, जो मूल रूप से इस क्षेत्र में वर्तमान अमेरिकी विद्वानों के काम को दर्शाता है, लेकिन अब तक, यह अभी भी इस क्षेत्र में सबसे मूल्यवान संदर्भ सामग्रियों में से एक है क्षेत्र, और इसने इस क्षेत्र में अनुसंधान को भी काफी बढ़ावा दिया है, 1997 में, एक रूसी विद्वान ने मोनोग्राफ 'कम्पोजिट अंडरवाटर अकॉस्टिक रिसीवर' एस1 प्रकाशित किया, जिसमें विशेष रूप से ध्वनिक वेक्टर ट्रांसड्यूसर के डिजाइन, उत्पादन और अंशांकन पर चर्चा की गई।

2001 में, यूएस नेवल अंडरवाटर वारफेयर सेंटर (एनयूडब्ल्यूसी) ने दिशात्मक ध्वनिक ट्रांसड्यूसर पर एक सेमिनार आयोजित किया और पहली बार रूसी विद्वानों को भाग लेने के लिए आमंत्रित किया। 2002 में, IEEE के OCEANS ने 'साउंड पार्टिकल वाइब्रेशन वेलोसिटी सेंसर्स' का एक विशेष नेटवर्क स्थापित किया, जो कम-आवृत्ति और उच्च-आवृत्ति के डिजाइन, उत्पादन और प्रयोग को कवर करता है। ध्वनि वेक्टर ट्रांसड्यूसर , और मिलान क्षेत्र प्रसंस्करण में ध्वनि दबाव और ध्वनि कण कंपन वेग की संयुक्त जानकारी का प्रदर्शन आदि। ये सभी नवीनतम शोध स्थिति को दर्शाते हैं। 2003 में प्रकाशित 'ओशन वेक्टर एकॉस्टिक्स' ने समुद्री पर्यावरणीय शोर के ध्वनि दबाव स्केलर क्षेत्र की विशेषताओं पर शोध विकसित किया, और समुद्री प्रयोगों, डेटा प्रोसेसिंग और सैद्धांतिक विश्लेषण जैसे ध्वनिक वेक्टर ट्रांसड्यूसर पर आधारित तरीकों का एक पूरा सेट प्रस्तावित किया। यद्यपि जड़त्वीय सेंसर और उत्पादन नमूनों के प्रोटोटाइप के आधार पर आधुनिक ध्वनिक वेक्टर ट्रांसड्यूसर के डिजाइन विचार पहली बार संयुक्त राज्य अमेरिका में सामने आए, रेज़विकन और ज़खारोव की सक्रिय पहल और प्रचार के तहत, रूस को ध्वनिक वेक्टर सेंसर प्रौद्योगिकी के बुनियादी अनुसंधान और अनुप्रयोग अनुसंधान में प्रगति करनी है। यह अधिक दूर है, और इसे 20वीं शताब्दी में रूस में शीर्ष दस पानी के नीचे ध्वनिक प्रौद्योगिकियों में से एक के रूप में दर्जा दिया गया था।

संबंधित घरेलू कार्य का पता 1990 के दशक की शुरुआत में ध्वनि दबाव ग्रेडिएंट हाइड्रोफोन और दोहरी हाइड्रोफोन ध्वनि तीव्रता माप पर शोध कार्य से लगाया जा सकता है। लेकिन अधिक गहन शोध 1998 के बाद शुरू हुआ। 1998 में सोंगहुआ झील प्रयोग और 2000 में डालियान समुद्री परीक्षण चीन में ध्वनिक वेक्टर ट्रांसड्यूसर तकनीक पर पहले दो क्षेत्र प्रयोग थे, इसके बाद 2002 में जलाशय प्रयोग और 2003 में पूर्वी चीन सागर में प्रयोग हुए। लेखक को इन प्रयोगों और संबंधित शोध कार्यों में भाग लेने का सम्मान प्राप्त है।