पनडुब्बी संचार में पानी के नीचे ध्वनिक ट्रांसड्यूसर पर अनुसंधान

  पनडुब्बी बुद्धिमान में पानी के नीचे ध्वनिक संचार शामिल है, पनडुब्बी पाइपलाइन रखरखाव के लिए बुद्धिमान को दूर करने के लिए तकनीकी कठिनाइयों में से एक यह है कि प्लेटफ़ॉर्म के दूरस्थ संचालन को पूरा करने के लिए बुद्धिमान के पानी के नीचे संचार प्रणाली का एहसास कैसे किया जाए। समुद्री पर्यावरण की विशिष्टता के कारण, पानी के भीतर ध्वनिक वायरलेस संचार को अपनाया जाता है। पानी के नीचे ध्वनिक संचार प्रणाली पारंपरिक वायरलेस संचार प्रणाली से अलग है, और इसे एक बहुत ही विशेष पानी के नीचे ध्वनिक चैनल के माध्यम से, यानी समुद्री जल माध्यम से सूचना प्रसारित करनी होगी, समुद्री जल माध्यम बेहद जटिल और परिवर्तनशील है। ध्वनि ऊर्जा के अवशोषण और प्रसार प्रक्रिया के दौरान माध्यम द्वारा तरंगाग्र के विस्तार से संकेत का क्षीणन होता है; समुद्र की सतह और समुद्र तल से ध्वनि तरंगों का प्रकीर्णन और परावर्तन बहुपथ घटना को जन्म देता है; और की असमानता पीज़ोसिरेमिक सिलेंडर सिरेमिक ट्रांसड्यूसर । और पानी के भीतर बहुत अधिक हस्तक्षेप शोर है, जो पानी के नीचे ध्वनिक संकेत को विकृत कर देगा। इस पेपर का मुख्य कार्य पानी के भीतर ध्वनिक ट्रांसड्यूसर के अनुसंधान और चयन को पूरा करता है, जो संचार प्रक्रिया में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं, और जल परीक्षण प्रयोगों के माध्यम से संकेतों की पानी के नीचे संचरण आवृत्ति निर्धारित करते हैं।

अल्ट्रासाउंड सिलेंडर सिरेमिक ट्रांसड्यूसर एक उपकरण है जो इलेक्ट्रोकॉस्टिक ऊर्जा के पारस्परिक रूपांतरण का एहसास करता है, और उपयोग के अनुसार इसे ट्रांसमीटर और रिसीवर (या हाइड्रोफोन) में वर्गीकृत किया जा सकता है। संचार सिग्नल प्रवाह की बुद्धिमत्ता को दर्शाया गया है। इस संचार प्रणाली का मुख्य शोध मदर शिप या प्लेटफ़ॉर्म कंप्यूटर ऑपरेशन इंटरफ़ेस से कमांड डेटा जारी करना है, और डिजिटल सिग्नल को मॉडेम के माध्यम से एनालॉग सिग्नल में परिवर्तित करना है, और इसे पावर एम्प्लीफिकेशन मैचिंग सर्किट के माध्यम से पानी के नीचे ध्वनिक ट्रांसड्यूसर में भेजना है ताकि इसे ध्वनिक सिग्नल में परिवर्तित किया जा सके। इंजीनियरिंग जल ध्वनिकी के क्षेत्र में एक महत्वपूर्ण अनुसंधान दिशा के रूप में, पानी के नीचे ध्वनिक ट्रांसड्यूसर और उनके सरणियों में कई विषयों का व्यापक उपयोग होता है, जिसमें जल ध्वनिकी, भौतिकी, इलेक्ट्रॉनिक्स, यांत्रिकी, सामग्री विज्ञान और यहां तक ​​कि रसायन विज्ञान भी शामिल है। इसका अनुसंधान पानी के नीचे की जानकारी के विश्वसनीय प्रसारण और आदान-प्रदान के लिए एक महत्वपूर्ण तकनीकी गारंटी प्रदान करता है।

पानी के नीचे ध्वनिक ट्रांसड्यूसर के मुख्य प्रदर्शन पैरामीटर

पानी के नीचे ध्वनिक ट्रांसड्यूसर की चयन प्रक्रिया में विचार किए जाने वाले पानी के नीचे ध्वनिक ट्रांसड्यूसर के मुख्य प्रदर्शन पैरामीटर (1) ट्रांसड्यूसर की ऑपरेटिंग आवृत्ति को कुछ शर्तों और अन्य महत्वपूर्ण प्रदर्शनों के तहत सोनार समीकरण के अनुसार चुना जाता है। दिशा, संचरित ध्वनि शक्ति और प्राप्त संवेदनशीलता जैसे संकेतक आवृत्ति के साथ भिन्न होते हैं। ट्रांसमीटर के लिए, यह आम तौर पर उच्च शक्ति संचरण और उच्च दक्षता विशेषताओं को प्राप्त करने के लिए गुंजयमान मौलिक आवृत्ति पर संचालित होता है। हाइड्रोफ़ोन के लिए, यह एक फ्लैट रिसीव रिस्पॉन्स के साथ फ़्रीक्वेंसी बैंड में काम करने की उम्मीद है।

बैंडविड्थ Δf और यांत्रिक गुणवत्ता कारक Qm

की बैंडविड्थ Δf पीजो सिरेमिक सामग्री का गुणवत्ता कारक Qm के साथ निम्नलिखित संबंध है: 1Qm = Δff0, जहां f0 यांत्रिक अनुनाद आवृत्ति है। गुणवत्ता कारक Qm ट्रांसड्यूसर की सामग्री, संरचनात्मक आकार, यांत्रिक हानि और विकिरण प्रतिरोध से संबंधित है। यांत्रिक हानि और विकिरण प्रतिरोध जितना अधिक होगा और गुंजयमान आवृत्ति के निकट समतुल्य द्रव्यमान जितना छोटा होगा, क्यूएम उतना ही कम होगा और बैंडविड्थ उतना ही व्यापक होगा।

उत्सर्जन वोल्टेज प्रतिक्रिया:

पीजो सिलेंडर ट्यूब की वोल्टेज प्रतिक्रिया एसवी पानी में ध्वनि तरंग ऊर्जा उत्सर्जित करने वाली ध्वनि प्रणाली के प्रदर्शन को मापने के लिए एक महत्वपूर्ण पैरामीटर है। इसे एक निश्चित आवृत्ति पर परिभाषित किया गया है, ट्रांसमिटिंग ट्रांसड्यूसर (या ट्रांसड्यूसर ऐरे) निर्दिष्ट दिशा (ध्वनि अक्ष दिशा) से दूर है। ट्रांसड्यूसर के इनपुट पर प्रभावी ध्वनिक केंद्र संदर्भ दूरी पर उत्पादित मुक्त क्षेत्र ध्वनि दबाव पीएफ का उत्तेजना वोल्टेज आरएमएस वी से अनुपात। एसवी = पीएफ (1 एम) · डी 0 वी (पा · एम / वी) संदर्भ दूरी डी 0 = 1 मीटर, एसवी का डेसीबल उत्सर्जन वोल्टेज प्रतिक्रिया स्तर के रूप में व्यक्त किया गया है: एसवीएल = 20 एलजीएसवी (एसवी) रेफरी (डीबी) संदर्भ मूल्य (एसवी) रेफरी = 1μPa· एम/वी. ट्रांसड्यूसर में अन्य विशेषताएं हैं, जैसे दिशात्मकता।

पानी के भीतर ध्वनि ट्रांसड्यूसर, जांच और चयन के बाद, पानी के नीचे ध्वनिक उत्सर्जन ट्रांसड्यूसर का उपयोग जल परीक्षण प्रयोग में किया जाता है। यह हाइड्रोकॉस्टिक्स संस्थान द्वारा विकसित एक बेलनाकार पीजोइलेक्ट्रिक सिरेमिक ट्रांसड्यूसर है, पीजोइलेक्ट्रिक सिरेमिक ट्रांसड्यूसर एक प्रकार का ट्रांसड्यूसर है जो पानी के नीचे ध्वनिकी के क्षेत्र में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। वे मुख्य लाभ हैं (1) जब यह संचारण अवस्था में होता है, तो इसे एक मजबूत पावर रेडिएटर के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है, और इसकी इलेक्ट्रोकॉस्टिक दक्षता भी अधिक होती है, यह लगभग 30-70% होती है; जब इसे रिसीवर के रूप में प्राप्त करने वाली स्थिति में उपयोग किया जाता है, तो इसमें Pzt पीज़ोसेरेमिक सिलेंडर ट्यूब की उच्च प्राप्त संवेदनशीलता होती है, लगभग दसियों से सैकड़ों माइक्रोवोल्ट / पीए; (3) इसका उपयोग विभिन्न आकृतियों के ट्रांसड्यूसर के रूप में किया जा सकता है, जैसे मिश्रित रॉड प्रकार, कॉलम और बॉल ट्रांसड्यूसर। इसमें सरल संरचना और स्थिर कार्य प्रदर्शन की विशेषताएं हैं। अनुक्रम दो व्यवधानों के बीच परिणामी समय त्रुटि उत्पन्न करता है। फिर लूप गिनती शुरू करें, यानी, संख्या प्लस 1, जब संख्या को 20 में जोड़ा जाता है, जो 1 एस इंटरप्ट उत्पन्न करेगा, फिर संख्या स्पष्ट और दूसरी इकाई प्लस 1 शुरू करें, और फिर दूसरे, मिनट का आकलन करना शुरू करें, कि क्या कार्यक्रम को ले जाना है या साफ़ करना है।