Transduser hidroakustik adalah perangkat yang mengubah energi akustik dan energi listrik satu sama lain. Posisi pada sonar mirip dengan antena pada radio, yaitu sistem akustik yang memancarkan dan menerima gelombang suara di air laut. Ultrasonografi transduser piezoelektrik di mana energi akustik diubah menjadi energi listrik disebut penerima atau hidrofon; transduser yang mengubah energi listrik menjadi energi akustik disebut pemancar. Beberapa sonar menggunakan transduser yang sama untuk mengirim dan menerima suara; yang lain menggunakan pemancar dan hidrofon terpisah.
Karakteristik transduser
Kinerja hidrofon terutama mengacu pada sensitivitas dan arah. Respon penerimaan hidrofon adalah sensitivitas penerimaan.
Hidrofon transduser
Hidrofon biasanya merupakan perangkat konversi linier akustik/listrik yang memiliki faktor skala antara tegangan yang dihasilkan dan tekanan suara medan suara. Faktor skala ini disebut respon transduser. Respon penerimaan (sensitivitas penerimaan) hidrofon adalah tegangan terminal hidrofon yang dihasilkan oleh gelombang bidang satuan tekanan suara (sebelum hidrofon diletakkan di lapangan). Secara konvensional, respon penerimaan diwakili oleh respon rangkaian terbuka dimana hidrofon tidak dihubungkan ke beban. Biasanya respon penerimaan dicatat dalam desibel, level referensinya adalah 1 dyne/cm2, dan tekanan suara adalah 1V, dan ditulis dalam dB. Respons arus emisi pemancar menunjukkan jarak aksial dalam pola pancaran ketika arus satuan disuntikkan ke emitor. Tekanan suara dihasilkan pada 1 m. Respons emisi biasanya dinyatakan dalam desibel. Level referensi adalah tekanan suara yang dihasilkan pada jarak referensi ketika arus emitor diinjeksikan, dan ditulis dalam dB. Secara konvensional, jarak referensi mengacu pada 1 m dari sumber suara; jika jarak referensi adalah 1 kode, Ditambah 20log39.4/36, yaitu koreksi +0.87dB, ubah respons transmisi. Ini adalah tingkat sumber suara.
Pengarahan:
Hidrofon hampir selalu menggunakan susunan hidrofon dalam aplikasinya. Array hidrofon memiliki rasio signal-to-noise yang lebih tinggi dibandingkan komponen hidrofon individual karena dapat digunakan dari isotropik atau beberapa noise yang identik. Sinyal tumpukan tabung piezo datang dari arah yang ditunjukkan oleh larik yang diekstraksi, yaitu Indeks directivity adalah parameter gelombang akustik penerima yang digunakan untuk mengukur kemampuan larik hidrofon dalam mengekstraksi sinyal dari kebisingan dengan pola pancarannya. Ini adalah jumlah desibel di mana rasio sinyal terhadap kebisingan pada keluaran hidrofon terarah lebih tinggi daripada rasio sinyal terhadap kebisingan pada keluaran hidrofon non-arah.
Metode kalibrasi Untuk memastikan kinerja peralatan akustik bawah air dan kebutuhan transmisi nilai, hidrofon dan pemancar harus dikalibrasi. Kalibrasi tabung piezoelektrik akustik merupakan fungsi dari frekuensi dan directivity respon transduser. Saat ini terdapat banyak metode untuk mengukur respons transduser. ringkasan metode kalibrasi yang disusun oleh Naval Ordnance Laboratory TF Johnston berdasarkan literatur. Metode-metode ini mempunyai kelebihan dan kekurangan masing-masing untuk ukuran transduser dan rentang frekuensi yang berbeda.
Bahan transduksi dan bahan akustik Keramik piezoelektrik PZT berkembang menuju industrialisasi. Sejauh ini keramik piezoelektrik timbal zirkonat titanat (PZT) telah digunakan sebagai air. Bahan transduser transduser akustik masih mendominasi. Keramik piezoelektrik PZT yang dikembangkan oleh China Institute of Acoustics, model yang umum digunakan adalah PZT-4 (transceiver dan penggunaan ganda), PZT-5 (tipe penerima) dan PZT-8 (tipe emisi daya tinggi), dan kinerjanya dapat memenuhi berbagai suara bawah air. Kebutuhan transduser dibandingkan dengan kebutuhan di luar negeri. Bahan transduksi dan bahan akustik Keramik piezoelektrik berkembang menuju industrialisasi. Sejauh ini, keramik piezoelektrik lead zirconate titanate (PZT) masih menempati urutan pertama sebagai bahan transduser energi untuk transduser akustik bawah air. Keramik piezoelektrik PZT yang dikembangkan oleh China Institute of Acoustics, model yang umum digunakan adalah PZT-4 (transceiver dan penggunaan ganda), PZT-5 (tipe penerima) dan PZT-8 (tipe emisi daya tinggi), dan kinerjanya dapat memenuhi berbagai suara bawah air. Mereka adalah kebutuhan transduser, levelnya dan transduser tabung piezoelektrik fase asing d33 adalah alat ukur yang dikembangkan dalam pengukuran keramik piezoelektrik, yang telah dipromosikan lebih dari 100 dalam negeri, dan mengedit standar Standar Nasional untuk Metode Pengukuran Konstan Regangan Piezoelektrik Statis. Bahan hidroakustik terutama mencakup bahan penyerapan suara, anti suara, insulasi suara dan suara, bahan peredam getaran dan konten penelitian lainnya. Dalam hal ini, perusahaan telah mendirikan peralatan uji tabung pulsa akustik bawah air pertama, peralatan uji modulus Fuyang dan modulus geser kompleks, dan dilengkapi dengan perangkat suhu dan tekanan variabel serta sistem pemrosesan data komputer mikro dan sistem pengukuran karakteristik akustik tinggi. Di bidang bahan penyerap suara, telah dikembangkan dua jenis air, yaitu bahan penyerap suara akustik dan tiga jenis struktur penyerap suara: tipe saluran paralel titik puncak datar, titik puncak persegi, dan jenis resonansi datar, yang dapat memenuhi persyaratan pita frekuensi yang berbeda. Ujung penyerapan suara datar telah banyak digunakan di kolam knalpot berukuran besar dan sedang di Cina, dan koefisien refleksi tekanan suara kurang dari 10% pada rentang frekuensi 8 hingga 100 kHz. Selain itu, karet permeabel suara tipe T801 ~ T808, vulkanisasi suhu ruangan tipe cor, penyerapan suara frekuensi tinggi dan bahan permeabel suara, lapisan penyerapan suara tinggi, redaman penyerapan suara dan bahan peredam tipe dempul telah banyak digunakan di berbagai proyek teknik. Seri modul simulasi ultrasonik dan seri modul simulasi ultrasonik yang dikembangkan oleh jaringan tubuh manusia ultrasonik adalah standar deteksi instrumen diagnostik ultrasonik medis yang dikonfirmasi oleh Biro Pengawasan Teknis Negara dan Administrasi Kedokteran Negara.
Transduser dan susunan hidroakustik
Transduser akustik bawah air yang paling umum adalah tipe piston datar, tipe klakson vibrator memanjang, tipe kalibrasi bulat, dan tipe melengkung. Tiongkok dapat merancang dan memproduksi berbagai transduser yang memenuhi kebutuhan teknik, dan tingkatnya sebanding dengan negara asing.
(1) Transduser transmisi daya tinggi Transduser emisi kepadatan tinggi (transduser silinder bertatahkan) dari cincin diperoleh, dan pencapaian ilmiah dan teknologi dari Akademi Ilmu Pengetahuan Tiongkok diperoleh. Diantaranya, 'elektroda cincin piezoelektrik' telah memperoleh paten model utilitas. Transduser ini merupakan broadband laut dalam pertama di Tiongkok. Transduser emisi akustik bawah air berdaya tinggi digunakan untuk eksplorasi air laut di wilayah laut. Teknologi ini telah berhasil diterapkan dalam sistem akustik seperti penerima akustik bawah air, speedometer pemosisian bawah air, dan target analog. (2) transduser lentur Getaran dan radiasi suara dari transduser lentur tipe lentera dipelajari dan dianalisis dengan metode elemen hingga, dan hasilnya telah diterapkan secara luas pada peralatan sonar. Berdasarkan hal tersebut, transduser lentur cekung juga dipelajari. Dibandingkan dengan transduser lentur tipe lentera cembung yang ada di dunia, transduser ini memiliki sensitivitas dan kecepatan volumetrik yang lebih tinggi, serta tahan terhadap tekanan statis. Secara khusus, struktur ini dapat mencapai broadband tinggi dengan menggunakan getaran multimode. Karakteristiknya sangat dipuji oleh akustik air asing. (3) Penelitian komposit piezoelektrik hidrofon dan transduser batuan menggunakan bahan piezoelektrik komposit sandwich PZT (3-3), nilai konstanta piezoelektrik gh tinggi dan angka merit dh × gh besar serta mode getar lebih baik. Sederhana, dan mudah untuk mencocokkan karakteristik massa batuan yang dikembangkan menjadi hidrofon sensitivitas tinggi broadband dan transduser ultrasonik batu pulsa sempit broadband.
Proses Transduser:
Pengembangan kristal sensor piezoelektrik melibatkan proses yang kuat dan seringkali penting untuk mencapai desain baru. Dikombinasikan dengan penelitian dan pengembangan transduser akustik dan ultrasonik bawah air, serangkaian teknologi khusus telah terbentuk, seperti proses pengecoran dan kopling karet permeabel suara bebas sulfur poliuretan, teknologi pratekan komposit, seri perekat akustik dan teknologi pengikatan memiliki proses pembuatan pandu gelombang yang lambat, dll., yang telah menjadi sarana teknis yang sangat penting untuk pekerjaan penelitian transduser.
Hubei Hannas Tech Co, Ltd adalah produsen keramik piezoelektrik dan transduser ultrasonik profesional, yang didedikasikan untuk teknologi ultrasonik dan aplikasi industri.
