bagaimana sonar berfungsi?

Sonar adalah peralatan tentera laut yang sangat penting, dan ia telah mendapat perhatian besar dari semua negara dengan penggunaan senjata bawah air seperti kapal selam. Di sini, kami tidak membincangkan peralatan tertentu, dan juga tidak melibatkan terlalu banyak konsep matematik. Sebaliknya, kita mulakan dengan prinsip fizikal yang mudah dan memberikan pengenalan ringkas kepada sonar di bawah air.

Sonar semasa terbahagi kepada dua kategori, sonar aktif dan sonar pasif. Kerja sonar aktif adalah serupa dengan radar, atau lebih seperti kelawar, selepas menerima gelombang bunyi, seramik piezoelektrik menerima isyarat yang dipantulkan. Oleh kerana prinsipnya serupa, persoalannya akan datang, mengapa tidak menggerakkan radar terus ke air? Secara ringkasnya, gelombang elektromagnet yang bergantung kepada radar sangat dilemahkan di bawah air, dan tidak mencukupi untuk pengesanan jarak jauh. Gelombang bunyi dihasilkan oleh getaran objek, dan jarak yang dilalui di dalam air adalah sangat jauh. Satu letupan besar di dalam air boleh didengari di tempat-tempat yang beribu-ribu kilometer jauhnya.

Terdapat dua jenis utama seperti itu komponen tiub seramik piezo . Medan magnet atau medan elektrik boleh digunakan untuk mengubah bentuk objek. Di sini kita memberi tumpuan kepada prinsip menggunakan medan elektrik untuk mengawal ubah bentuk dan getaran objek, iaitu kesan piezoelektrik songsang dan kesan piezoelektrik.

Kemudian kesan piezoelektrik songsang daripada bahan tiub silinder piezo adalah medan elektrik untuk mengawal ubah bentuk objek. Apabila wayar disambungkan ke hujung atas dan bawah badan piezoelektrik dan voltan dikenakan, objek itu dipanjangkan atau dipendekkan ke arah medan elektrik. Sekiranya kelajuan pemuatan medan elektrik semakin meningkat, iaitu frekuensi meningkat, ubah bentuk objek boleh dipercepatkan untuk menghasilkan getaran dan mengeluarkan gelombang bunyi. Bersama dengan peralatan sokongan lain, ia menjadi sumber bunyi sonar aktif.

Kemudian kesan piezoelektrik songsang ialah medan elektrik untuk mengawal ubah bentuk objek. Apabila wayar disambungkan ke hujung atas dan bawah badan piezoelektrik dan voltan dikenakan, objek itu dipanjangkan atau dipendekkan ke arah medan elektrik. Jika kelajuan pemuatan medan elektrik semakin meningkat, iaitu frekuensi semakin meningkat, ubah bentuk objek boleh dipercepatkan untuk menghasilkan getaran dan mengeluarkan gelombang bunyi. Bersama dengan peralatan sokongan lain, ia menjadi sumber bunyi sonar aktif.

Dalam struktur kristal barium titanate atau PZT, kedudukan tengah cas positif dan negatif bertepatan, dan dipol dihasilkan apabila suhu cas positif dan negatif tidak lagi bertepatan selepas suhu diturunkan kepada nilai tertentu. Fenomena dipol ini membawa kepada polarisasi spontan. Dalam badan seramik, kawasan dengan orientasi polarisasi spontan yang sama menjana domain semula, dan domain itu dibalikkan di bawah medan elektrik luaran untuk mengekalkan arah yang sama dengan medan elektrik. Dalam tempoh ini, jika sudut stereng domain tidak 180 darjah, maka putaran ini akan membawa perubahan dalam bentuk transduser tiub seramik pzt4 piezo, iaitu terikan di bawah medan elektrik yang besar. Jika ia adalah medan elektrik berselang-seli, histerisis akan berlaku dalam kitaran pemuatan. Oleh itu, dalam aplikasi praktikal, medan elektrik yang besar adalah pra-polarisasi, dan domain berorientasikan dalam satu arah. Selepas itu, arah medan elektrik tidak boleh diubah sebanyak mungkin untuk mengelakkan histerisis dan depolarisasi. Sudah tentu, beberapa peranti storan elektronik dikecualikan. Selepas menyelesaikan masalah menjana gelombang bunyi dan menerima gelombang bunyi, untuk meningkatkan prestasi, unit sonar secara amnya dalam bentuk tatasusunan, yang dipadankan dengan peranti lain seperti pengalih fasa dan seumpamanya.Melaksanakan imbasan kawasan tertentu. Susunan besar selalunya berbentuk sfera atau lajur, sangat besar sehingga tiub torpedo kapal selam diberi laluan. Kapal perang atau bahagian belakang kapal selam sering membentuk titik buta akibat sistem pendorong, jadi sonar yang ditarik jauh dari kawasan bunyi di buritan.