istraživanje i razvoj podvodnog akustičnog pretvarača (1)

Karakteristike pretvarača i metode kalibracije:

A hidroakustički pretvarač je uređaj koji pretvara akustičnu energiju u električnu energiju. Položaj u sonaru sličan je anteni u radiju, akustičkom sustavu koji emitira i prima zvučne valove u morskoj vodi. A piezokeramički keramički cilindrični pretvarač u kojem se akustična energija pretvara u električnu zove se prijemnik ili hidrofon; pretvarač koji pretvara električnu energiju u zvučnu energiju naziva se odašiljač. Neki sonari koriste isti pretvarač za prijenos i primanje zvuka; drugi koriste zasebne emitere i hidrofone.

Karakteristike pretvarača:

Performanse hidrofona uglavnom se odnose na osjetljivost i usmjerenost. Prijemni odziv hidrofona je prijemna osjetljivost.

Hidrofon pretvarača:

Hidrofon je obično uređaj za linearnu akustičnu/električnu pretvorbu koji ima faktor skaliranja između napona koji proizvodi i zvučnog tlaka zvučnog polja. Ovaj faktor ljestvice naziva se odziv pretvornika. Prijemni odziv (osjetljivost prijema) hidrofona je terminalni napon hidrofona generiran ravnim valom jediničnog zvučnog tlaka (prije nego se hidrofon postavi u polje). Uobičajeno, prijamni odziv Pzt piezo keramike predstavljen je odzivom otvorenog kruga u kojem hidrofon nije spojen na opterećenje. Obično se prijamni odziv bilježi u decibelima, referentna razina je 1 dynes/cm2, a zvučni tlak je 1 V, i piše se u dB. Odaziv odašiljača na struju emisije pokazuje aksijalnu udaljenost u uzorku snopa kada se jedinica struje ubrizgava u emiter. Tlak zvuka koji se stvara na 1 m. Odziv emisije obično se izražava u decibelima. Referentna razina je zvučni tlak generiran na referentnoj udaljenosti kada se ubrizgava struja emitera, a piše se u dB. Uobičajeno, referentna udaljenost odnosi se na 1 m od izvora zvuka; ako je referentna udaljenost 1 kod, Plus 20log39.4/36, tj. korekcija +0.87dB, transformirajte odziv prijenosa. To je razina izvora zvuka.

Usmjerenost:

Hidrofoni gotovo uvijek koriste nizove hidrofona u svojim aplikacijama. Hidrofonski nizovi imaju veći omjer signala i šuma nego pojedinačne hidrofonske komponente jer se mogu koristiti iz izotropnih ili nekoliko identičnih šumova. Signal koji dolazi iz smjera na koji pokazuje niz se ekstrahira, odnosno Indeks usmjerenosti je parametar prijamnog akustičnog vala koji se koristi za mjerenje sposobnosti niza hidrofona da izvuče signale iz buke svojim uzorkom snopa. To je broj decibela u kojem je omjer signala i šuma na izlazu usmjerenog hidrofona veći od omjera signala i šuma na izlazu neusmjerenog hidrofona.

Metoda kalibracije:

Kako bi se osigurala izvedba cilindričnog podvodnog akustičnog pretvornika i potrebe za prijenosom vrijednosti, hidrofon i odašiljač moraju biti kalibrirani. Kalibracija sonde je funkcija frekvencije i usmjerenosti odziva sonde. Sada postoji veliki broj metoda za mjerenje odziva sonde. sažetak metoda kalibracije koji je sastavio Naval Ordnance Laboratory TF Johnston na temelju literature. Ove metode imaju svoje prednosti i nedostatke za različite veličine sondi i frekvencijske raspone.