Ricerca sul trasduttore acustico subacqueo nella comunicazione sottomarina

  L'intelligenza sottomarina include la comunicazione acustica subacquea. Una delle difficoltà tecniche per superare l'intelligenza per la manutenzione delle condutture sottomarine è come realizzare il sistema di comunicazione subacquea dell'intelligente per completare il funzionamento remoto della piattaforma. A causa della particolarità dell'ambiente marino, viene adottata la comunicazione acustica wireless subacquea. Il sistema di comunicazione acustica subacquea è diverso dal tradizionale sistema di comunicazione wireless e deve trasmettere informazioni attraverso un canale acustico subacqueo molto speciale, ovvero attraverso il mezzo dell'acqua di mare. Il mezzo dell'acqua di mare è estremamente complesso e variabile. L'assorbimento dell'energia sonora e l'espansione del fronte d'onda da parte del mezzo durante il processo di propagazione portano all'attenuazione del segnale; la diffusione e la riflessione delle onde sonore da parte della superficie del mare e del fondale marino portano al fenomeno dei percorsi multipli; e l'irregolarità di trasduttore ceramico con cilindro piezoceramico . E c'è molto rumore di interferenza sott'acqua, che distorcerà il segnale acustico subacqueo. Il lavoro principale di questo articolo completa la ricerca e la selezione di trasduttori acustici subacquei, che svolgono un ruolo importante nel processo di comunicazione, e determina la frequenza di trasmissione subacquea dei segnali attraverso esperimenti di test in acqua.

IL Il trasduttore ceramico a cilindro ultrasonoro è un dispositivo che realizza la conversione reciproca dell'energia elettroacustica e può essere classificato in un trasmettitore e un ricevitore (o un idrofono) a seconda dell'utilizzo. Viene mostrato il flusso intelligente del segnale di comunicazione. Lo scopo principale di questo sistema di comunicazione è quello di emettere dati di comando dalla nave madre o dall'interfaccia operativa del computer della piattaforma, convertire il segnale digitale in segnale analogico tramite modem e inviarlo al trasduttore acustico subacqueo attraverso il circuito di adattamento dell'amplificazione di potenza per convertirlo in un segnale acustico. Essendo un'importante direzione di ricerca nel campo dell'ingegneria dell'acustica dell'acqua, i trasduttori acustici subacquei e i loro array rappresentano l'uso completo di molteplici discipline, che coinvolgono l'idroacustica, la fisica, l'elettronica, la meccanica, la scienza dei materiali e persino la chimica. La sua ricerca fornisce un'importante garanzia tecnica per la trasmissione e lo scambio affidabile di informazioni subacquee.

Principali parametri prestazionali del trasduttore acustico subacqueo

I principali parametri prestazionali del trasduttore acustico subacqueo considerati nel processo di selezione del trasduttore acustico subacqueo (1) La frequenza operativa del trasduttore viene selezionata in base all'equazione sonar in determinate condizioni e altre prestazioni importanti. Indicatori come la direttività, la potenza sonora trasmessa e la sensibilità di ricezione variano con la frequenza. Il trasmettitore viene generalmente utilizzato alla frequenza fondamentale di risonanza per ottenere una trasmissione di potenza elevata e caratteristiche di alta efficienza. Per gli idrofoni, si prevede che operino in una banda di frequenza con una risposta di ricezione piatta.

Larghezza di banda Δf e fattore di qualità meccanica Qm

La larghezza di banda Δf di I materiali piezoceramici hanno la seguente relazione con il fattore di qualità Qm: 1Qm = Δff0, dove f0 è la frequenza di risonanza meccanica. Il fattore di qualità Qm è correlato al materiale, alle dimensioni strutturali, alla perdita meccanica e alla resistenza alle radiazioni del trasduttore. Maggiore è la perdita meccanica e la resistenza alle radiazioni e minore è la massa equivalente vicino alla frequenza di risonanza, minore è il Qm e maggiore è la larghezza di banda.

Risposta alla tensione di emissione:

La risposta in tensione Sv del tubo del cilindro piezoelettrico è un parametro importante per misurare le prestazioni del sistema audio che irradia l'energia delle onde sonore nell'acqua. È definito ad una certa frequenza, il trasduttore di trasmissione (o la serie di trasduttori) è lontano dalla direzione specificata (la direzione dell'asse del suono). Il rapporto tra la pressione sonora in campo libero Pf prodotta alla distanza di riferimento centrale acustica effettiva e la tensione di eccitazione rms V all'ingresso del trasduttore. Sv=Pf(1m)·d0V(Pa·m/v) distanza di riferimento d0=1m, il decibel di Sv è espresso come livello di risposta della tensione di emissione: SvL=20lgSv(Sv)ref(dB) valore di riferimento (Sv)ref=1μPa· m/v. Il trasduttore ha altre caratteristiche, come la direttività.

Trasduttore acustico subacqueo, dopo l'indagine e la selezione, il trasduttore di emissione acustica subacquea viene utilizzato nell'esperimento di prova dell'acqua. È un trasduttore ceramico piezoelettrico cilindrico sviluppato dall'Istituto di Idroacustica, i trasduttori ceramici piezoelettrici sono un tipo di trasduttore ampiamente utilizzato nel campo dell'acustica subacquea. I vantaggi principali sono: (1) quando è nello stato di trasmissione, può essere utilizzato come un potente radiatore di potenza e anche la sua efficienza elettroacustica è elevata, circa il 30-70%; quando viene utilizzato nello stato di ricezione come ricevitore, ha una sensibilità di ricezione più elevata del tubo cilindrico piezoceramico Pzt, da decine a centinaia di microvolt/Pa; (3) può essere utilizzato come trasduttore di varie forme, come trasduttori a barra composita, a colonna e a sfera. Ha le caratteristiche di una struttura semplice e di prestazioni lavorative stabili. La sequenza produce l'errore temporale risultante tra i due interrupt. Quindi avviare il conteggio del ciclo, ovvero num più 1, quando num viene aggiunto a 20, che genererà un'interruzione di 1 s, quindi inizierà la cancellazione del num e la seconda unità più 1, quindi inizierà a giudicare il secondo minuto, se eseguire o cancellare il programma.