onderzoek en ontwikkeling van akoestische onderwatertransducers (2)

Transductiematerialen en akoestische materialen:

PZT-piëzo-elektrische keramiek ontwikkelt zich richting industrialisatie. Tot nu toe is piëzo-elektrisch keramiek van loodzirkonaattitanaat (PZT) als water gebruikt. Het transducermateriaal van de akoestische transducer domineert nog steeds. PZT-piëzo-elektrische keramiek ontwikkeld door het China Institute of Acoustics, veelgebruikte modellen zijn PZT-4 (transceiver en dual-use), PZT-5 (ontvangsttype) en PZT-8 (type met hoge vermogensemissie), en hun prestaties kunnen voldoen aan verschillende onderwatergeluiden. De behoeften van de transducer worden vergeleken met die van het buitenland. Transducerende materialen en akoestische materialen Piëzo-elektrische keramiek ontwikkelt zich richting industrialisatie. Tot nu toe staat piëzo-elektrische keramiek van loodzirkonaattitanaat (PZT) nog steeds op de eerste plaats als het energietransducerende materiaal voor akoestische onderwatertransducers. PZT-piëzo-elektrische keramiek ontwikkeld door het China Institute of Acoustics, veelgebruikte modellen zijn PZT-4 (transceiver en dual-use), PZT-5 (ontvangsttype) en PZT-8 (type met hoge vermogensemissie), en hun prestaties kunnen voldoen aan verschillende onderwatergeluiden. Het zijn behoeften van de cilinder keramische transducer , het niveau en de buitenlandse fase piëzo-elektrische piëzo-elektrische d33 is een meetinstrument ontwikkeld in de piëzo-elektrische keramische meting, die meer dan 100 binnenlandse is gepromoot, en de standaard nationale norm voor statische piëzo-elektrische spanningsconstante meetmethode heeft uitgegeven. Hydro-akoestische materialen omvatten voornamelijk geluidsabsorptie, anti-geluid, geluids- en geluidsisolatiematerialen, trillingsdempende materialen en andere onderzoeksinhoud. In dit opzicht heeft het bedrijf de eerste onderwater-akoestische pulsbuistestapparatuur, Fuyang's modulus en complexe afschuifmodulus-testapparatuur, opgezet en is het uitgerust met een apparaat met variabele temperatuur en druk, een microcomputergegevensverwerkingssysteem en een meetsysteem met hoge akoestische kenmerken. Op het gebied van geluidsabsorberende materialen zijn twee soorten water ontwikkeld. Het zijn akoestisch geluidabsorberend materiaal en drie soorten geluidsabsorberende structuren: vlak cusp parallel kanaaltype, vierkant cusp en vlak resonantietype, dat kan voldoen aan de eisen van verschillende frequentiebanden. De platte geluidsabsorptietip wordt veel gebruikt in de grote en middelgrote uitlaatzwembaden in China, en de geluidsdrukreflectiecoëfficiënt is minder dan 10% in het frequentiebereik van 8 tot 100 kHz. Bovendien zijn geluidsdoorlatend rubber van het type T801 ~ T808, vulkanisatie bij kamertemperatuur van gegoten type, hoogfrequente geluidsabsorptie en geluiddoorlatende materialen, voering met hoge geluidsabsorptie, demping van geluidsabsorptie en dempingsmaterialen van het stopverftype op grote schaal gebruikt in verschillende technische projecten. Serie ultrasone simulatiemodules en ultrasone simulatiemoduleseries ontwikkeld door ultrasoon menselijk lichaamsweefsel is de detectiestandaard voor medische ultrasone diagnostische instrumenten, bevestigd door het State Bureau of Technical Supervision en de State Administration of Medicine.

Hydro-akoestische transducer en array:

De meest voorkomende akoestische onderwatertransducers zijn van het platte zuigertype, het longitudinale trilhoorntype, het ronde kalibratietype en het gebogen type. China kan verschillende soorten piëzokeramiek ontwerpen en produceren cilinder keramische transducer die voldoet aan de behoeften van de techniek, en het niveau is vergelijkbaar met dat van het buitenland.

(1) Transducer met hoog vermogen

De emissietransducer met hoge dichtheid (ingelegde cilindrische transducer) van de ring wordt verkregen en de wetenschappelijke en technologische prestaties van de Chinese Academie van Wetenschappen worden verkregen. Onder hen heeft de 'piëzo-elektrische ringelektrode' het gebruiksmodeloctrooi verkregen. De transducer is de eerste diepzeebreedband in China. De krachtige onderwater akoestische emissietransducer wordt gebruikt voor zeewaterverkenning van het zeegebied. De technologie is met succes toegepast in akoestische systemen zoals akoestische onderwaterontvangers, snelheidsmeters voor onderwaterpositionering en analoge doelen.

(2) buigtransducer

De trillingen en geluidsstraling van de buigtransducer van het lantaarntype zijn bestudeerd en geanalyseerd met behulp van de eindige-elementenmethode, en de resultaten zijn op grote schaal toegepast op sonarapparatuur. Op basis hiervan werd ook een concave buigtransducer bestudeerd. Vergeleken met de bestaande convexe buigtransducers van het lantaarntype ter wereld, heeft deze transducer een hogere gevoeligheid en volumetrische snelheid, en is hij bestand tegen statische druk. In het bijzonder kan deze structuur hoge breedband bereiken door gebruik te maken van multimode-trillingen. De kenmerken worden zeer geprezen door buitenlandse waterakoestiek.

(3) Onderzoek naar piëzo-elektrisch composiet piëzo-keramische buis en rotstransducer met behulp van PZT (3-3) sandwichcomposiet piëzo-elektrisch materiaal, de piëzo-elektrische constante gh-waarde is hoog en het verdienstecijfer dh × gh is groot en de trillingsmodus is beter. Eenvoudig en gemakkelijk aan te passen aan de kenmerken van rotsmassa, ontwikkeld tot breedband-hydrofoon met hoge gevoeligheid en breedband ultrasone ultrasone transducer met smalle pulsrots.

Hydro-akoestische transducerarray:

(1) '202' ruisvariërende vlakke array, die de kenmerken heeft van frequentiebandbreedte, hoge gevoeligheid en goede betrouwbaarheid piëzo-elektrische buis-piëzo-elektrische transducer. In de frequentieband van 10 kHz is het faseverschil tussen de elementen niet meer dan ± 3 °, en het amplitudeverschil niet meer dan ± 1 dB.

(2) Sleeplijnarray. De door deze sonar ontwikkelde sleeplijnhydrofoonarray bestaat uit een voorste gedeelte, een trillingsisolatiegedeelte, een werkgedeelte en een staartgedeelte. Het werkgedeelte bestaat uit een hydrofoon met 32 ​​elementen. De hydrofoon heeft de kenmerken van een hoge frequentiebandbreedte, een hoge geluidsdrukgevoeligheid, een lage acceleratiegevoeligheid en een sterk anti-interferentievermogen.

(3) De uit acht elementen bestaande array van buigtransducers maakt gebruik van de kenmerken van sterke wederzijdse stralingseffecten van het eerste type buigtransducers (lantaarntype) om een ​​krachtige testarray met 8 arrays te verkrijgen om een ​​lage frequentie (1,5) te bereiken. kHz), hoog vermogen (15kW), breedband (1 octaaf) en hoog rendement (>50%).

(4) In het theoretische onderzoek van de transducerarray wordt de 'directionele uitgebreide benaderingsmethode van directionaliteit' voorgesteld, die in theorie een doorbraak betekent. Door gebruik te maken van uniform aangeslagen array-elementen, een redelijke afstand en zonder amplitudebundelregeling, kan de hoogte van de zijlobben bijvoorbeeld worden onderdrukt tot een hoogte van slechts ongeveer 0105; met behulp van amplitudebundelsturing, met behulp van de 'directivity alomvattende progressieve benadering'. De oorspronkelijke traditionele methode is verbeterd zodat deze de versterking van de array kan balanceren, en de beste ongelijke array kan worden verkregen voor alle soorten arrays, zodat de array smaller is onder hetzelfde zijlobniveau en hetzelfde aantal array-elementen. De hoofdlob en hogere arraygevoeligheid; met behulp van de 'stapsgewijze benadering' kan ook superdirectionaliteit worden bestudeerd en amplitudebundelsturing worden gebruikt om de straal te roteren.

Proces van transducer: