ricerca e sviluppo di trasduttori acustici subacquei (2)

Materiali trasduttori e materiali acustici:

Le ceramiche piezoelettriche PZT si stanno sviluppando verso l'industrializzazione. Finora, le ceramiche piezoelettriche di piombo zirconato titanato (PZT) sono state utilizzate come acqua. Il materiale del trasduttore acustico è ancora dominante. Ceramiche piezoelettriche PZT sviluppate dal China Institute of Acoustics, i modelli comunemente usati sono PZT-4 (ricetrasmettitore e doppio uso), PZT-5 (tipo ricevente) e PZT-8 (tipo con emissione ad alta potenza) e le loro prestazioni possono soddisfare vari suoni subacquei. Le esigenze del trasduttore sono paragonate a quelle di paesi esteri. Materiali di trasduzione e materiali acustici Le ceramiche piezoelettriche si stanno sviluppando verso l'industrializzazione. Finora, le ceramiche piezoelettriche di piombo zirconato titanato (PZT) sono ancora al primo posto come materiale di trasduzione dell'energia per i trasduttori acustici subacquei. Ceramiche piezoelettriche PZT sviluppate dal China Institute of Acoustics, i modelli comunemente usati sono PZT-4 (ricetrasmettitore e doppio uso), PZT-5 (tipo ricevente) e PZT-8 (tipo con emissione ad alta potenza) e le loro prestazioni possono soddisfare vari suoni subacquei. Sono bisogni del il trasduttore ceramico cilindrico , il suo livello e la fase estranea piezoelettrica piezoelettrica d33 è uno strumento di misura sviluppato nella misurazione piezoelettrica ceramica, che è stata promossa più di 100 nazionali, e ha modificato lo standard nazionale standard per il metodo di misurazione costante della deformazione piezoelettrica statica. I materiali idroacustici includono principalmente materiali di assorbimento acustico, anti-suono, suono e isolamento acustico, materiali di smorzamento delle vibrazioni e altri contenuti di ricerca. A questo proposito, l'azienda ha creato la prima attrezzatura di prova subacquea per tubi acustici a impulsi, il modulo di Fuyang e l'attrezzatura di prova complessa del modulo di taglio, ed è dotata di un dispositivo di temperatura e pressione variabile, di un sistema di elaborazione dati con microcomputer e di un sistema di misurazione delle caratteristiche acustiche elevate. Nel campo dei materiali fonoassorbenti, sono stati sviluppati due tipi di acqua. Si tratta di materiale fonoassorbente acustico e tre tipi di struttura fonoassorbente: tipo a canale parallelo a cuspide piatta, cuspide quadrata e tipo a risonanza piatta, che possono soddisfare i requisiti di diverse bande di frequenza. La punta piatta per l'assorbimento del suono è stata ampiamente utilizzata nelle piscine di silenziatori di grandi e medie dimensioni in Cina e il coefficiente di riflessione della pressione sonora è inferiore al 10% nell'intervallo di frequenza da 8 a 100 kHz. Inoltre, la gomma fonopermeabile di tipo T801 ~ T808, la vulcanizzazione a temperatura ambiente di tipo fuso, i materiali fonoassorbenti e permeabili al suono ad alta frequenza, il rivestimento ad alto assorbimento acustico, lo smorzamento dell'assorbimento acustico e i materiali smorzanti del tipo mastice sono stati ampiamente utilizzati in vari progetti di ingegneria. Le serie di moduli di simulazione di ultrasuoni e le serie di moduli di simulazione di ultrasuoni sviluppate dal tessuto corporeo umano a ultrasuoni sono lo standard di rilevamento di strumenti diagnostici a ultrasuoni medici confermato dall'Ufficio statale di supervisione tecnica e dall'Amministrazione statale della medicina.

Trasduttore e array idroacustici:

I trasduttori acustici subacquei più comunemente sono del tipo a pistone piatto, del tipo a tromba con vibratore longitudinale, del tipo con calibrazione rotonda e del tipo curvo. La Cina può progettare e produrre vari piezoceramici trasduttore ceramico cilindrico che soddisfa le esigenze dell'ingegneria e il livello è paragonabile a quello dei paesi stranieri.

(1) Trasduttore di trasmissione ad alta potenza

Si ottiene il trasduttore di emissione ad alta densità (trasduttore cilindrico intarsiato) dell'anello e si ottengono i risultati scientifici e tecnologici dell'Accademia cinese delle scienze. Tra questi, l''elettrodo ad anello piezoelettrico' ha ottenuto il brevetto per modello di utilità. Il trasduttore è la prima banda larga per acque profonde in Cina. Il trasduttore subacqueo ad alta potenza per le emissioni acustiche viene utilizzato per l'esplorazione dell'acqua di mare dell'area marina. La tecnologia è stata applicata con successo in sistemi acustici come ricevitori acustici subacquei, tachimetri di posizionamento subacquei e bersagli analogici.

(2) trasduttore di flessione

La vibrazione e la radiazione sonora del trasduttore flessionale di tipo lanterna sono state studiate e analizzate con il metodo degli elementi finiti e i risultati sono stati ampiamente applicati alle apparecchiature sonar. Sulla base di ciò è stato studiato anche un trasduttore di flessione concavo. Rispetto ai trasduttori di flessione del tipo a lanterna convessa esistenti nel mondo, questo trasduttore ha sensibilità e velocità volumetrica più elevate ed è resistente alla pressione statica. In particolare, questa struttura può raggiungere un'elevata banda larga utilizzando la vibrazione multimodale. Le caratteristiche sono molto apprezzate dall'acustica dell'acqua straniera.

(3) Ricerca sui compositi piezoelettrici tubo piezoelettrico in ceramica e trasduttore da roccia che utilizza materiale piezoelettrico composito sandwich PZT (3-3), il valore gh della costante piezoelettrica è elevato e la cifra di merito dh × gh è ampia e la modalità di vibrazione è migliore. Semplice e facile da abbinare alle caratteristiche dell'ammasso roccioso sviluppato in un idrofono ad alta sensibilità a banda larga e un trasduttore ultrasonico a roccia a impulsi stretti a banda larga.

Array di trasduttori idroacustici:

(1) Array piano di rumore '202', che ha le caratteristiche di larghezza di banda di frequenza, alta sensibilità e buona affidabilità trasduttore piezoelettrico a tubo piezoelettrico. Nella banda di frequenza di 10 kHz, la differenza di fase tra gli elementi non è superiore a ±3° e la differenza di ampiezza non è superiore a ±1 dB.

(2) Line array trainato. L'array di idrofoni a linea trainata sviluppato da questo sonar è costituito da una sezione principale, una sezione di isolamento dalle vibrazioni, una sezione di lavoro e una sezione di coda. La sezione di lavoro è composta da un idrofono a 32 elementi. L'idrofono ha le caratteristiche di larghezza di banda ad alta frequenza, elevata sensibilità alla pressione sonora, bassa sensibilità all'accelerazione e forte capacità anti-interferenza.

(3) L'array di trasduttori di flessione a otto elementi utilizza le caratteristiche dei forti effetti di radiazione reciproca del primo tipo di trasduttori di flessione (tipo a lanterna) per ottenere un array di test di 8 array ad alte prestazioni per ottenere una bassa frequenza (1,5). kHz), alta potenza (15kW), banda larga (1 ottava) e alta efficienza (>50%).

(4) Nella ricerca teorica sull'array di trasduttori, viene proposto il 'metodo di approssimazione direzionale completa della direzionalità', che rappresenta una svolta nella teoria. Ad esempio, utilizzando elementi di matrice eccitati in modo uniforme, con una spaziatura ragionevole, senza controllo dell'ampiezza del fascio, l'altezza dei lobi laterali può essere soppressa fino ad un'altezza di solo circa 0,105; utilizzando la guida del fascio di ampiezza, utilizzando l''approccio progressivo completo della direttività'. Il metodo tradizionale originale è stato migliorato in modo da poter bilanciare il guadagno dell'array e si può ottenere il miglior array disuguale per tutti i tipi di array, in modo che l'array sia più stretto sotto lo stesso livello del lobo laterale e lo stesso numero di elementi dell'array. Il lobo principale e una maggiore sensibilità dell'array; utilizzando l''approssimazione graduale' è possibile anche studiare la superdirezionalità e utilizzare il governo del raggio in ampiezza per ruotare il raggio.

Processo del trasduttore: