Transduser hidroakustik ialah peranti yang menukar tenaga akustik dan tenaga elektrik antara satu sama lain. Kedudukan dalam sonar adalah serupa dengan antena dalam radio, sistem akustik yang memancarkan dan menerima gelombang bunyi dalam air laut. Ultrasound transduser piezoelektrik di mana tenaga akustik ditukar kepada tenaga elektrik dipanggil penerima atau hidrofon; transduser yang menukar tenaga elektrik kepada tenaga akustik dipanggil penghantar. Sesetengah sonar menggunakan transduser yang sama untuk menghantar dan menerima bunyi; yang lain menggunakan pemancar dan hidrofon yang berasingan.
Ciri-ciri transduser
Prestasi hidrofon terutamanya merujuk kepada sensitiviti dan arah. Tindak balas penerimaan hidrofon ialah sensitiviti penerimaan.
Hidrofon transduser
Hidrofon biasanya merupakan peranti penukaran linear akustik/elektrik yang mempunyai faktor penskalaan antara voltan yang dihasilkannya dan tekanan bunyi medan bunyi. Faktor skala ini dipanggil tindak balas transduser. Tindak balas penerimaan ( kepekaan menerima) hidrofon ialah voltan terminal hidrofon yang dihasilkan oleh gelombang satah tekanan bunyi unit (sebelum hidrofon diletakkan di medan). Secara konvensional, tindak balas penerimaan diwakili oleh tindak balas litar terbuka di mana hidrofon tidak disambungkan kepada beban. Biasanya tindak balas terima direkodkan dalam desibel, tahap rujukan ialah 1 dynes/cm2, dan tekanan bunyi ialah 1V, dan ditulis dalam dB. Tindak balas pelepasan-arus pemancar menunjukkan jarak paksi dalam corak rasuk apabila arus unit disuntik ke dalam pemancar. Tekanan bunyi yang dihasilkan pada 1 m. Tindak balas pelepasan biasanya dinyatakan dalam desibel. Tahap rujukan ialah tekanan bunyi yang dijana pada jarak rujukan semasa menyuntik arus pemancar, dan ditulis dalam dB. Secara konvensional, jarak rujukan merujuk kepada 1 m dari sumber bunyi; jika jarak rujukan ialah 1 kod, Tambah 20log39.4/36, iaitu pembetulan +0.87dB, ubah respons hantaran. Ia ialah tahap sumber bunyi.
Directivity:
Hidrofon hampir selalu menggunakan tatasusunan hidrofon dalam aplikasinya. Tatasusunan hidrofon mempunyai nisbah isyarat kepada hingar yang lebih tinggi daripada komponen hidrofon individu kerana ia boleh digunakan daripada bunyi isotropik atau beberapa bunyi yang serupa. Isyarat timbunan tiub piezo datang dari arah yang ditunjuk oleh tatasusunan diekstrak, iaitu, Indeks arahan ialah parameter gelombang akustik penerima yang digunakan untuk mengukur keupayaan tatasusunan hidrofon untuk mengekstrak isyarat daripada hingar dengan corak pancarannya. Ia ialah bilangan desibel di mana nisbah isyarat kepada hingar pada output hidrofon arah adalah lebih tinggi daripada nisbah isyarat kepada hingar pada output hidrofon bukan arah.
Kaedah penentukuran Untuk memastikan prestasi peralatan akustik bawah air dan keperluan untuk penghantaran nilai, hidrofon dan pemancar mesti ditentukur. Menentukur tiub piezoelektrik akustik ialah fungsi frekuensi dan kearah tindak balas transduser. Kini terdapat sejumlah besar kaedah untuk mengukur tindak balas transduser. ringkasan kaedah penentukuran yang disusun oleh Naval Ordnance Laboratory TF Johnston berdasarkan literatur. Kaedah ini mempunyai kelebihan dan kelemahan tersendiri untuk saiz transduser dan julat frekuensi yang berbeza.
Bahan transduksi dan bahan akustik PZT seramik piezoelektrik sedang berkembang ke arah perindustrian. Setakat ini, seramik piezoelektrik plumbum zirkonat titanat (PZT) telah digunakan sebagai air. Bahan transduser transduser akustik masih mendominasi. Seramik piezoelektrik PZT yang dibangunkan oleh Institut Akustik China, model yang biasa digunakan ialah PZT-4 (transceiver dan dwi-guna), PZT-5 (jenis penerima) dan PZT-8 (jenis pelepasan kuasa tinggi), dan prestasinya boleh memenuhi pelbagai bunyi dalam air. Keperluan transduser dibandingkan dengan keperluan negara luar. Bahan transduksi dan bahan akustik Seramik piezoelektrik sedang berkembang ke arah perindustrian. Setakat ini, seramik piezoelektrik plumbum zirkonat titanat (PZT) masih berada di kedudukan pertama sebagai bahan transduser tenaga untuk transduser akustik bawah air. Seramik piezoelektrik PZT yang dibangunkan oleh Institut Akustik China, model yang biasa digunakan ialah PZT-4 (transceiver dan dwi-guna), PZT-5 (jenis penerima) dan PZT-8 (jenis pelepasan kuasa tinggi), dan prestasinya boleh memenuhi pelbagai bunyi dalam air. Mereka adalah keperluan transduser, tahapnya dan transduser tiub piezoelektrik fasa asing d33 adalah alat pengukur yang dibangunkan dalam ukuran seramik piezoelektrik, yang telah dipromosikan lebih daripada 100 domestik, dan menyunting Standard Kebangsaan Piezoelektrik Statik Kaedah Pengukuran Malar Terikan Piezoelektrik. Bahan hidroakustik terutamanya termasuk bahan penyerap bunyi, penyadapan bunyi, dan penyerapan bunyi. bahan dan kandungan penyelidikan lain. Dalam hal ini, syarikat telah menubuhkan peralatan ujian tiub nadi akustik bawah air yang pertama, modulus Fuyang dan peralatan ujian modulus ricih kompleks, dan dilengkapi dengan peranti suhu dan tekanan berubah serta sistem pemprosesan data mikrokomputer dan sistem pengukuran ciri akustik tinggi. Dalam bidang bahan penyerap bunyi, dua jenis air telah dibangunkan.Ia adalah bahan penyerap bunyi akustik dan tiga jenis struktur penyerap bunyi: jenis saluran selari cusp rata, cusp persegi dan jenis resonans rata, yang boleh memenuhi keperluan jalur frekuensi yang berbeza. Hujung penyerapan bunyi rata telah digunakan secara meluas dalam kolam peredam bersaiz besar dan sederhana di China, dan pekali pantulan tekanan bunyi kurang daripada 10% dalam julat frekuensi 8 hingga 100 kHz. Di samping itu, getah telap bunyi jenis T801 ~ T808, pemvulkanan suhu bilik jenis tuang, penyerapan bunyi frekuensi tinggi dan bahan telap bunyi, lapisan penyerapan bunyi yang tinggi, redaman penyerapan bunyi dan bahan redaman jenis dempul telah digunakan secara meluas dalam pelbagai projek kejuruteraan.Siri modul simulasi ultrabunyi dan siri modul pengesanan badan ultrasonik ultrasonik yang disahkan oleh Biro pengesanan badan ultrasonik perubatan. Penyeliaan dan Pentadbiran Perubatan Negeri.
Transduser dan tatasusunan hidroakustik
Transduser akustik bawah air yang paling biasa ialah jenis omboh rata, jenis hon vibrator membujur, jenis penentukuran bulat dan jenis melengkung. China boleh mereka bentuk dan mengeluarkan pelbagai transduser yang memenuhi keperluan kejuruteraan, dan tahapnya setanding dengan negara luar.
(1) Transduser pemancar kuasa tinggi Transduser pelepasan berketumpatan tinggi (transduser silinder bertatahkan) cincin diperoleh, dan pencapaian saintifik dan teknologi Akademi Sains China diperolehi. Antaranya, 'elektrod cincin piezoelektrik' telah memperoleh paten model utiliti. Transduser ialah jalur lebar laut dalam yang pertama di China. Transduser pelepasan akustik bawah air berkuasa tinggi digunakan untuk penerokaan air laut di kawasan laut. Teknologi ini telah berjaya digunakan dalam sistem akustik seperti penerima akustik bawah air, meter kelajuan kedudukan bawah air dan sasaran analog. (2) transduser lentur Getaran dan sinaran bunyi transduser lentur jenis tanglung telah dikaji dan dianalisis dengan kaedah unsur terhingga, dan hasilnya telah digunakan secara meluas pada peralatan sonar. Berdasarkan ini, transduser lentur cekung juga dikaji. Berbanding dengan transduser lentur jenis tanglung cembung sedia ada di dunia, transduser ini mempunyai kepekaan yang lebih tinggi dan kelajuan isipadu, dan tahan terhadap tekanan statik. Khususnya, struktur ini boleh mencapai jalur lebar tinggi dengan menggunakan getaran berbilang mod. Ciri-cirinya sangat dipuji oleh akustik air asing. (3) Penyelidikan mengenai hidrofon komposit piezoelektrik dan transduser batuan menggunakan bahan piezoelektrik komposit sandwic PZT (3-3), nilai pemalar piezoelektrik gh tinggi dan angka merit dh × gh adalah besar dan mod getaran lebih baik. Mudah dan mudah dipadankan dengan ciri-ciri jisim batu yang dibangunkan menjadi hidrofon sensitiviti tinggi jalur lebar dan transduser ultrasonik batu nadi sempit jalur lebar.
Proses Transduser:
Pembangunan kristal sensor piezoelektrik melibatkan proses yang kuat dan selalunya kritikal untuk mencapai reka bentuk baharu. Digabungkan dengan penyelidikan dan pembangunan transduser akustik dan ultrasonik bawah air, satu set teknologi khas telah dibentuk, seperti pemutus dan proses gandingan getah telap bunyi bebas sulfur poliuretana, teknologi pra-tegasan komposit, siri pelekat akustik dan teknologi ikatan mempunyai proses pembuatan pandu gelombang yang perlahan, dsb., yang telah menjadi kerja-kerja penyelidikan transducers yang sangat penting.
Hubei Hannas Tech Co., Ltd ialah pengeluar seramik piezoelektrik profesional dan transduser ultrasonik, khusus untuk teknologi ultrasonik dan aplikasi perindustrian.
