पीजोइलेक्ट्रिक सिरेमिक हाइड्रोफोन का इन्सुलेशन प्रतिरोध और औसत जीवन

1 एक हाइड्रोफोन का औसत जीवन , की संख्या
विश्वसनीयता सिद्धांत के अनुसार पीज़ोइलेक्ट्रिक डिस्क ट्रांसड्यूसर उत्पादों का परीक्षण समान परिस्थितियों में किया गया था, और कुल जीवन डेटा मापा गया था। फिर, औसत प्री-फॉल्ट समय का एमटीटीएफ वह है जहां आर (टी) 0 से टी तक काम के घंटों के दौरान उत्पाद की विफलताओं की संचयी संख्या है। जब उत्पाद का जीवन वितरण घातीय वितरण का पालन करता है, तो इसका एमटीटीएफ विफलता दर λ (एक निश्चित समय और उस समय के बाद इकाई समय पर काम करने में उत्पाद की विफलता की संभावना) का व्युत्क्रम होता है, यानी 1/λ। हाइड्रोफ़ोन अपने औसत जीवन का प्रतिनिधित्व करने के लिए MTTF का उपयोग कर सकते हैं। इंजीनियरिंग में, बैच में सभी हाइड्रोफोन के औसत इन्सुलेशन का अक्सर उपयोग किया जाता है, और प्रतिरोध आरएम को औसत जीवन के रूप में गलती मानक आरएफसी के समय टैव तक कम कर दिया जाता है। Rfc मान में, कुछ हाइड्रोफ़ोन ख़राब हो गए हैं। हालांकि अन्य हाइड्रोफोन सामान्य रूप से काम कर सकते हैं, लेकिन कम आवृत्ति बैंड में उनकी संवेदनशीलता तेजी से कम हो जाएगी, जिसका प्राप्तकर्ता सरणी के प्रदर्शन पर गंभीर प्रभाव पड़ेगा। इसलिए इसे जल्द से जल्द बदला जाना चाहिए. .

2 हाइड्रोफोन इन्सुलेशन प्रतिरोध

2.1 इन्सुलेशन प्रतिरोध में गिरावट का तंत्र और कानून

2.2 इन्सुलेशन प्रतिरोध और हाइड्रोफोन संवेदनशीलता

समतुल्य सर्किट विश्लेषण से, हाइड्रोफोन इन्सुलेशन प्रतिरोध को हाइड्रोफोन के दोनों सिरों के समानांतर माना जा सकता है। जैसे-जैसे पीजो सिरेमिक तत्व की सतह और जलरोधी आवरण सामग्री और बंधन परत के माध्यम से आंतरिक पानी में प्रवेश करने वाले पानी के अणुओं की संख्या बढ़ती है, हाइड्रोफोन का इन्सुलेशन प्रतिरोध आरएम लगातार कम होता जाएगा। आरएम को एक निश्चित स्तर तक कम करने से हाइड्रोफोन संवेदनशीलता कम हो जाएगी। ऑपरेटिंग आवृत्ति जितनी कम होगी, एम में कमी उतनी ही अधिक होगी। पीजोइलेक्ट्रिक सिरेमिक हाइड्रोफोन के समतुल्य सर्किट आरेख को निरंतर वर्तमान स्रोत के रूप में दिया जा सकता है, और निरंतर वोल्टेज स्रोत के रूप में भी दिया जा सकता है। निरंतर वोल्टेज स्रोत समतुल्य सर्किट आरेख है जो विभिन्न इन्सुलेशन प्रतिरोधों के तहत एक हाइड्रोफोन की संवेदनशीलता में कमी के सिमुलेशन और वास्तविक माप परिणामों को दर्शाता है। सैद्धांतिक गणना और वास्तविक माप दोनों साबित करते हैं कि हाइड्रोफोन की स्थिर क्षमता जितनी छोटी होगी, एम पर आरएम में कमी का प्रभाव उतना ही अधिक होगा। चूंकि हाइड्रोफोन की स्थिर क्षमता का परीक्षण किया जा रहा है, यह बहुत बड़ा है, 100000 पीएफ तक, इन्सुलेशन प्रतिरोध आरएम में कमी से इसकी संवेदनशीलता पर अपेक्षाकृत कम प्रभाव पड़ता है। जब Rm ≥ 10 kΩ, तो M पर प्रभाव नगण्य होता है; जब Rm <10 kΩ, तो इसका M पर बड़ा प्रभाव पड़ेगा, और हाइड्रोफोन को एक दोष के रूप में आंका जाता है। हम इन्सुलेशन प्रतिरोध मान को कहते हैं जो हाइड्रोफोन की गलती को निर्धारित करता है जिसे गलती मान आरएफ कहा जाता है। उपरोक्त उदाहरण में, Rf = 10 kΩ. 

जाहिर है, यदि हाइड्रोफोन की स्थिर क्षमता 10000 पीएफ है, तो इन्सुलेशन प्रतिरोध 100 kΩ से कम होने पर संवेदनशीलता काफी प्रभावित होगी। इस समय, Rf=100 kΩ. उपरोक्त परिणामों और हाइड्रोफोन की संवेदनशीलता के मूल्य के आधार पर जिसे सोनार मशीन अनुमति देती है, विफलता मानदंड आरएफसी निर्धारित किया जा सकता है। Rfc, Rf से 10 गुना से अधिक बड़ा होना चाहिए, ताकि यह सुनिश्चित किया जा सके कि सरणी पर सभी हाइड्रोफोन का औसत इन्सुलेशन प्रतिरोध Rfc के करीब है, ऐसे हाइड्रोफोन की संख्या जिनका इन्सुलेशन प्रतिरोध Rm Rf से कम है, यानी दोष वाले हाइड्रोफोन की संख्या कर्कश है। पूरी मशीन द्वारा अनुमत सीमा के भीतर। इसके अलावा, हाइड्रोफोन को जहाज की जलरेखा के नीचे स्थापित किया गया है। एक बार जब हाइड्रोफोन दोषपूर्ण पाया जाता है, तो आमतौर पर हाइड्रोफोन प्रतिस्थापन को लागू करने के लिए जहाज के डॉक होने तक इंतजार करना आवश्यक होता है, इसलिए देरी होती है। इस विलंब समय के दौरान, हाइड्रोफोन का इन्सुलेशन प्रतिरोध गिरना जारी रहेगा। इसलिए, यह सुनिश्चित करने के लिए कि प्रतिस्थापन से पहले हाइड्रोफोन का सामान्य रूप से उपयोग किया जा सके, दोष मानक आरएफसी को उच्चतर सेट किया जाना चाहिए। इसके अलावा, हाइड्रोफोन के इन्सुलेशन प्रतिरोध का परिवेश के तापमान के साथ बहुत अच्छा संबंध है, और हाइड्रोफोन के दोष मानक आरएफसी का निर्धारण करते समय इस पर पूरी तरह से विचार किया जाना चाहिए।

2.3 इन्सुलेशन प्रतिरोध और परिवेश के तापमान के बीच संबंध

का इन्सुलेशन प्रतिरोध पीजोसेरेमिक डिस्क ट्रांसड्यूसर परिवेश के तापमान से निकटता से संबंधित है: परिवेश का तापमान बढ़ता है, इन्सुलेशन प्रतिरोध कम हो जाता है, दोनों सिद्धांत और बड़ी संख्या में प्रथाओं ने साबित कर दिया है कि पीजोइलेक्ट्रिक सिरेमिक हाइड्रोफोन के इन्सुलेशन प्रतिरोध आरएम के बीच संबंध है। परिवेश का तापमान उपयोग समय और घातीय नियम के बीच संबंध के समान है। सूत्र में, Rmo संदर्भ तापमान t0 पर मापा गया इन्सुलेशन प्रतिरोध है; k3 I-प्रकार का तापमान गुणांक है। इसी प्रकार, उपरोक्त सूत्र को अधिक सुविधाजनक और सहज रूप में भी लिखा जा सकता है, k4 = exp(−k3), जो एक प्रकार II तापमान गुणांक है, फिर mo R ≈ R k, संशोधित बेरियम टाइटेनेट पीजोइलेक्ट्रिक सिरेमिक हाइड्रोफोन। इन्सुलेशन प्रतिरोध और परिवेश के तापमान के बीच संबंधों के सिमुलेशन परिणाम और मापा परिणाम। मापने के परिणाम सिमुलेशन परिणामों के करीब हैं, k4 = 0.94 ~ 0.95 / 1 °C। सिमुलेशन परिणाम और पीजेडटी पीजोइलेक्ट्रिक सिरेमिक हाइड्रोफोन के इन्सुलेशन प्रतिरोध और परिवेश के तापमान के बीच संबंध के माप परिणाम दिखाए गए हैं। परीक्षण के परिणाम भी सिमुलेशन परिणामों के करीब हैं, k4=0.90~0.94/1°C। पीजोइलेक्ट्रिक सिरेमिक हाइड्रोफोन के इन्सुलेशन प्रतिरोध और उपयोग के समय के बीच संबंध अपरिवर्तनीय है; अन्यथा, पीजोइलेक्ट्रिक सिरेमिक हाइड्रोफोन के इन्सुलेशन प्रतिरोध और परिवेश के तापमान के बीच संबंध प्रतिवर्ती है, अर्थात, जब परिवेश का तापमान अपने मूल मूल्य पर लौटता है, तो इसका इन्सुलेशन होता है।

प्रतिरोध भी अपने मूल मूल्य पर वापस आ जाएगा। हाइड्रोफ़ोन का इन्सुलेशन प्रतिरोध परिवेश के तापमान के साथ बहुत भिन्न होता है। परिवेश के तापमान में प्रत्येक 11 डिग्री सेल्सियस की वृद्धि के लिए, इन्सुलेशन प्रतिरोध लगभग आधा कम हो जाता है। संशोधित बेरियम टाइटेनेट पीजोइलेक्ट्रिक सिरेमिक हाइड्रोफोन की तुलना में, पीजेडटी पीजोइलेक्ट्रिक सिरेमिक हाइड्रोफोन का इन्सुलेशन प्रतिरोध परिवेश के तापमान के साथ अधिक बदल जाएगा। उपर्युक्त भिन्नता नियम विभिन्न संरचनाओं और विभिन्न वॉटरटाइट कोटिंग सामग्रियों के पीज़ोइलेक्ट्रिक सिरेमिक सामग्रियों के विभिन्न प्रकारों और विभिन्न विशिष्टताओं के लिए अलग-अलग हैं, जिन्हें प्रयोगों द्वारा निर्धारित करने की आवश्यकता है। पीजोइलेक्ट्रिक सिरेमिक हाइड्रोफोन के विफलता मानक आरएफसी का निर्धारण करते समय, हाइड्रोफोन के इन्सुलेशन प्रतिरोध और परिवेश के तापमान के बीच संबंध पर पूरी तरह से विचार किया जाना चाहिए। उच्च विश्वसनीयता आवश्यकताओं वाले उपकरणों के लिए, सहायक हाइड्रोफोन का आरएफसी उच्चतम परिवेश तापमान (उदाहरण के लिए, 30 डिग्री सेल्सियस) पर निर्धारित किया जाना चाहिए। इस प्रकार, जब परिवेश का तापमान गिरता है, तो हाइड्रोफोन का इन्सुलेशन प्रतिरोध केवल बढ़ेगा, और सामान्य उपयोग को प्रभावित नहीं करेगा।