Дослідження підводного акустичного перетворювача в підводному зв'язку

  Підводний інтелектуальний включає підводний акустичний зв’язок. Однією з технічних труднощів для подолання інтелектуального обслуговування підводного трубопроводу є те, як реалізувати систему підводного зв’язку інтелектуального для завершення дистанційного керування платформою. Через особливість морського середовища використовується підводний акустичний бездротовий зв’язок. Підводна акустична система зв’язку відрізняється від традиційної системи бездротового зв’язку, і вона повинна передавати інформацію через особливий підводний акустичний канал, тобто через морську воду. Середовище морської води надзвичайно складне та змінне. Поглинання звукової енергії та розширення хвильового фронту середовищем у процесі розповсюдження призводять до ослаблення сигналу; розсіювання та відображення звукових хвиль морською поверхнею та морським дном призводять до явища багатопроменевості; і нерівномірність п'єзокерамічний циліндр керамічний перетворювач . Крім того, під водою виникає багато перешкод, які призводять до спотворення підводного звукового сигналу. Основна робота цієї статті завершує дослідження та вибір підводних акустичних перетворювачів, які відіграють важливу роль у процесі зв’язку, і визначає підводну частоту передачі сигналів за допомогою експериментів з тестуванням на воді.

The Ультразвуковий циліндровий керамічний перетворювач - це пристрій, який реалізує взаємне перетворення електроакустичної енергії, і може бути класифікований на передавач і приймач (або гідрофон) відповідно до використання. Показано інтелектуальний потік сигналу зв'язку. Основне дослідження цієї системи зв’язку полягає у видачі командних даних з материнського корабля або комп’ютерного інтерфейсу роботи платформи та перетворенні цифрового сигналу в аналоговий сигнал через модем і надсиланні його на підводний акустичний перетворювач через схему узгодження посилення потужності для перетворення його в акустичний сигнал. Як важливий напрямок досліджень у галузі інженерної гідроакустики, підводні акустичні перетворювачі та їх масиви є комплексним використанням багатьох дисциплін, включаючи гідроакустику, фізику, електроніку, механіку, матеріалознавство та навіть хімію. Його дослідження є важливою технічною гарантією для надійної передачі та обміну підводною інформацією.

Основні параметри роботи підводного акустичного перетворювача

Основні робочі параметри підводного акустичного перетворювача, які враховуються в процесі вибору підводного акустичного перетворювача (1) Робоча частота перетворювача вибирається відповідно до рівняння сонара за певних умов та інших важливих характеристик. Такі показники, як спрямованість, потужність переданого звуку та чутливість прийому, змінюються залежно від частоти. Передавач, як правило, працює на резонансній основній частоті для досягнення високої потужності передачі та високих характеристик ефективності. Для гідрофонів очікується, що вони працюватимуть у смузі частот із рівною відповідністю прийому.

Смуга пропускання Δf і механічна добротність Qm

Пропускна здатність Δf з П’єзокерамічні матеріали мають такий зв’язок із добротністю Qm: 1Qm = Δff0, де f0 — частота механічного резонансу. Коефіцієнт якості Qm пов'язаний з матеріалом, структурним розміром, механічними втратами та стійкістю до випромінювання перетворювача. Чим більші механічні втрати та радіаційний опір і чим менша еквівалентна маса поблизу резонансної частоти, тим менший Qm і ширша смуга пропускання.

Відповідь напруги випромінювання:

Відгук напруги Sv трубки п’єзоциліндра є важливим параметром для вимірювання продуктивності звукової системи, що випромінює енергію звукової хвилі у воду. Визначається на певній частоті, передавальний перетворювач (або масив перетворювачів) знаходиться в стороні від заданого напрямку (напрямок звукової осі). Відношення звукового тиску вільного поля Pf, створюваного на еталонній відстані ефективного акустичного центру, до середньоквадратичної напруги збудження V на вході перетворювача. Sv=Pf(1м)·d0V(Па·м/в) еталонна відстань d0=1м, децибел Sv виражається як рівень відгуку напруги випромінювання: SvL=20lgSv(Sv)ref(дБ) еталонне значення (Sv)ref=1мПа· м/в. Перетворювач має й інші функції, наприклад спрямованість.

Підводний перетворювач звуку. Після дослідження та вибору підводний перетворювач акустичної емісії використовується в дослідженні води. Це циліндричний п’єзоелектричний керамічний перетворювач, розроблений Інститутом гідроакустики. П’єзоелектричні керамічні перетворювачі є типом перетворювача, який широко використовується в галузі підводної акустики. Це основні переваги (1) коли він перебуває в стані передачі, його можна використовувати як потужний випромінювач, і його електроакустична ефективність також висока, вона становить близько 30-70%; коли він використовується в стані прийому як приймач, він має вищу чутливість прийому, ніж п’єзокерамічна циліндрична трубка Pzt, приблизно від десятків до сотень мікровольт / Па; (3) його можна використовувати як перетворювач різної форми, наприклад перетворювач композитного стрижневого типу, колонку та кульку. Він має характеристики простої структури та стабільної робочої продуктивності. Послідовність створює результуючу помилку часу між двома перериваннями. Потім почніть підрахунок циклу, тобто num плюс 1, коли num буде додано до 20, що створить переривання 1 с, потім почніть num clear і другу одиницю плюс 1, а потім почніть оцінювати секунду, хвилину, переносити чи скидати програму.