дослідження та розробка підводного акустичного перетворювача (1)

Характеристики перетворювача та методи калібрування:

А гідроакустичний перетворювач - це пристрій, який перетворює акустичну енергію та електричну енергію один в одного. Положення в гідролокаторі подібне до антени в радіо, акустичній системі, яка випромінює та приймає звукові хвилі в морській воді. А п'єзокерамічний керамічний циліндровий перетворювач, в якому акустична енергія перетворюється в електричну, називається приймачем або гідрофоном; перетворювач, який перетворює електричну енергію в акустичну, називається передавачем. Деякі сонари використовують один і той самий перетворювач для передачі та отримання звуку; інші використовують окремі випромінювачі та гідрофони.

Характеристики перетворювача:

Продуктивність гідрофона в основному стосується чутливості та спрямованості. Приймальна характеристика гідрофона - це чутливість прийому.

Гідрофон перетворювача:

Зазвичай гідрофон — це акустичний/електричний пристрій лінійного перетворення, який має масштабний коефіцієнт між напругою, яку він виробляє, і звуковим тиском звукового поля. Цей масштабний коефіцієнт називається відгуком перетворювача. Прийомний відгук (чутливість прийому) гідрофону - це напруга на клемі гідрофону, створена плоскою хвилею одиниці звукового тиску (перед розміщенням гідрофону в полі). Традиційно реакція прийому п’єзокераміки Pzt представлена ​​реакцією на розрив ланцюга, коли гідрофон не підключений до навантаження. Зазвичай відгук записується в децибелах, контрольний рівень становить 1 дин/см2, а звуковий тиск – 1 В, і записується в дБ. Відповідь передавача на струм випромінювання вказує на осьову відстань у діаграмі променів, коли одиниця струму вводиться в емітер. Звуковий тиск, що створюється на відстані 1 м. Реакція випромінювання зазвичай виражається в децибелах. Еталонний рівень - це звуковий тиск, створюваний на еталонній відстані під час подачі струму випромінювача, і записується в дБ. Зазвичай базова відстань означає 1 м від джерела звуку; якщо контрольна відстань дорівнює 1 коду, плюс 20log39,4/36, тобто корекція +0,87 дБ, трансформуйте відповідь передачі. Це рівень джерела звуку.

Спрямованість:

Гідрофони майже завжди використовують гідрофонні решітки у своїх додатках. Матриці гідрофонів мають більш високе відношення сигнал/шум, ніж окремі компоненти гідрофонів, оскільки їх можна використовувати з ізотропних або кількох ідентичних шумів. Сигнал, що надходить із напрямку, на який вказує решітка, виділяється, тобто індекс спрямованості є параметром акустичної хвилі прийому, який використовується для вимірювання здатності масиву гідрофонів виділяти сигнали з шуму за допомогою діаграми променя. Це число децибел, на яке відношення сигнал/шум на виході спрямованого гідрофону вище, ніж відношення сигнал/шум на виході ненаправленого гідрофону.

Метод калібрування:

Щоб забезпечити продуктивність циліндричного підводного акустичного перетворювача та необхідності передачі значень, гідрофон і передавач повинні бути відкалібровані. Калібрування перетворювача є функцією частоти та спрямованості відгуку перетворювача. Зараз існує велика кількість методів вимірювання відгуку перетворювача. короткий виклад методів калібрування, складений військово-морською артилерійською лабораторією TF Johnston на основі літератури. Ці методи мають свої переваги та недоліки для різних розмірів перетворювачів і діапазонів частот.