Hidrofone resistente à pressão baseado na casca esférica cerâmica piezoelétrica

Com base na resistência à pressão deesférico piezoelétrico cerâmicoShell em si, um monte de hidrofone de pressão foi projetado e fabricado usando backing piezoelétrico de suporte de ar radialmente piezoelétrico cerâmico esférico .transducer como elemento sensível acústico. Em primeiro lugar, as características acústicas, como circuito aberto de baixa frequência. A sensibilidade e a frequência de vibração foram analisadas e simuladas pelo método de elemento finito. Em seguida, o desempenho resistente à pressão, como força e estabilidade, foram analisados, também simulados com software FE.Finalmente, seu desempenho acústico e resistência à pressão foram testados. Os resultados do teste mostram que o diâmetro do hidrofone resistente à pressão é de 36 mm, e sua faixa de freqüência de trabalho é de 50 Hz a 10 kHz. A sensibilidade à pressão de baixa frequência é 198: 4 dB (0 dB ref 1 V / PA), o nível de espectro de ruído é de 46,5 dB a 1 kHz, e sua profundidade de trabalho é de 3000 m. Esse hidrofone resistente à pressão fornece uma referência para o desenho de hidrofones de água profunda e tem importante valor de aplicação no campo da acústica de águas profundas.

introdução

Desde que entrou no século 21, a pesquisa e o desenvolvimento do mar profundo receberam mais e mais atenção e tornaram-se uma área quente para a concorrência entre os países. Os hidrofones resistentes à pressão são equipamentos indispensáveis ​​para o desenvolvimento do mar profundo. Além disso, com o rápido desenvolvimento da tecnologia militar em vários países, vários equipamentos subaquáticos, como submarinos, torpedos, veículos aéreos não tripulados submarinos (UUV), planadores subaquáticos (Uug), robôs submarinos (ROV), alvos submersíveis, etc. Profundidade, esses equipamentos de água profunda geralmente precisam ser equipados com hidrofones resistentes à pressão que podem atender às suas profundidades de trabalho. A fim de suportar os efeitos da alta pressão hidrostática, os hidrofones resistentes à pressão geralmente adotam estruturas especiais resistentes à pressão ou projetos de balanço de pressão interna e externa, tais como estruturas de alívio de pressão ou compensação de pressão, estruturas de transbordamento, etc. Estruturas preenchidas e de transbordamento podem suportar teoricamente a pressão estática de toda a profundidade do mar, e são as estruturas resistentes à pressão mais usadas para hidrofones resistentes à pressão. Os hidrofones resistentes à pressão dessas duas estruturas geralmente usam o tubo cerâmico piezoelétrico como o transdutor de recebimento. Este hidrofone de tubo cerâmico piezoelétrico tem as vantagens da estrutura e tecnologia simples, mas também tem as vantagens de baixa sensibilidade de tensão de circuito aberto de baixa frequência. Desvantagens. O tubo piezoelétrico radialmente polarizado é fendido para melhorar a sensibilidade de recebimento, mas também estreita muito a banda de frequência de trabalho, que é apenas 10/200 Hz. Se a faixa de frequência de recepção do hidrofone de tubo de cerâmica piezoelétrica estiver perto de sua frequência de ressonância, embora a sensibilidade possa ser melhorada, sua faixa de freqüência de trabalho será severamente limitada, e a nivelamento da curva de sensibilidade será perdida. Além dos transdutores de tubo redondo piezoelétrico, os transdutores de casca esféricos piezoelétricos também são comumente usados ​​recebendo transdutores para hidrofones de pressão acústica. O transdutor de shell esférico piezoelétrico tem muitas vantagens, como estrutura simples e processo, alta sensibilidade, boa omnidirecionalidade e largura de banda da frequência de trabalho. Mais importante, as características do material e estrutura determinam que a própria casca esférica cerâmica piezoelétrica tem alta resistência. Além da estrutura preenchida com óleo ou de transbordamento, isso fornece outra possibilidade para o desenho de hidrofones resistentes à pressão, ou seja, o uso de uma casca esférica piezoelétrica apoiada pelo ar como o transdutor de recebimento do hidrofone resistente à pressão.

1 características de recebimento acústico deTransdutor de shell esférico piezoelétrico

Baixa frequência recebendo sensibilidade

Restrito por forma de forma e processamento, conchas esféricas cerâmicas piezoelétricas geralmente têm apenas um modo de polarização: polarização radial, e os eletrodos positivos e negativos são respectivamente nas superfícies internas e externas da concha esférica. Para um transdutor de concha esférico piezoelétrico com um raio interno de A e um raio externo de B, quando submetido a uma pressão sólida P0 cuja frequência é muito menor do que sua frequência intrínseca, uma diferença potencial V será gerada entre os eletrodos internos e externos de a casca esférica piezoelétrica. A sensibilidade de recebimento de um hidrofone é geralmente expressa pelo campo livre que recebe a sensibilidade. Eu é definido como a proporção da tensão do circuito aberto na saída do hidrofone para a pressão sonora de campo livre na posição do hidrofone no campo de som. Sua forma decibel é o campo livre que recebe sensibilidade. . Portanto, o circuito aberto de baixa frequência que recebe a sensibilidade da tensão da concha esférica piezoelétrica apoiada pelo ar. Sob a premissa de que o material piezoelétrico é o material usado neste artigo, quando T é constante, o B maior é, que é, maior o diâmetro externo da casca esférica piezoelétrica, maior a sensibilidade; Quando B é certo e t 0,36, a sensibilidade é a menor, e este ponto deve ser evitado em design; Quando B é certo e t <0:36, o T menor, isto é, o mais fino a casca esférica piezoelétrica, maior a sensibilidade.

1.2 Frequência ressonante

Para uma fina piezoelétricatransdutor acústico subaquático esférico, sua frequência ressonante no ar. Pode-se ver que a frequência de ressonância da fina concha esférica piezoelétrica é apenas seu raio médio R e a densidade do material S, o módulo jovem Y e11 é relacionado à proporção de Poisson, que equivale a simplificá-lo a uma concha esférica de material elástico isotrópico. Pode-se ver que quando o material piezoelétrico é determinado, quanto maior o raio médio r da casca esférica, maior o ponto de ressonância e mais ampla a largura de banda de trabalho. Quando na água, devido ao aumento da impedância de radiação do transdutor de shell esférico piezoelétrico, sua frequência ressonante será ligeiramente menor que a frequência ressonante no ar. Quando o hidrofone esférico piezoelétrico é usado para recepção de baixa frequência, a fim de garantir a nivelamento de sua sensibilidade, sua frequência de trabalho está longe de sua frequência de ressonância. Em engenharia, é geralmente necessário que sua frequência de ressonância seja pelo menos 5 vezes a frequência limite superior de seu trabalho.

2 Análise do desempenho da resistência à pressão do transdutor de shell esférico piezoelétrico

Os modos de falha de estruturas resistentes à pressão incluem principalmente a falha de força, falha de rigidez, falha de estabilidade e falha de corrosão. Para grandes hidrofones de profundidade, a carga que ele tem é principalmente a pressão externa da água, e seus modos de falha são principalmente falha de força e falha de estabilidade. As duas situações de falha do transdutor de shell esférico piezoelétrico são discutidas abaixo.

2.1 Análise de falha de força

A falha de força refere-se ao fenômeno que a deformação ou fratura irreversível ocorre após a tensão máxima no recipiente excede o limite de rendimento, fazendo com que o recipiente perca sua capacidade de carga. Correspondente à falha de força é a pressão máxima permitida do transdutor de shell esférico piezoelétrico. De acordo com a teoria livre do escudo rotativo, sob a ação da pressão externa P, a concha esférica produzirá estresse axial de tensão z e estresse de tensão de aro, e os dois são iguais em valor. Entre eles, D0 está fora do diâmetro da concha esférica, a unidade é mm; é a espessura da concha esférica, a unidade é mm. De acordo com a teoria do estresse principal máximo, o desenho da estrutura resistente à pressão deve ser satisfeito. Entre eles, é o estresse permitido. De acordo com a National National Standard do Meu país, GB 150.3, para a força normal da temperatura normal REL, o fator de segurança é NS = 1: 5. A resistência normal de temperatura do material cerâmico piezoelétrico P-51 usado na casca esférica piezoelétrica é rel = 137: 9 MPa, portanto, o estresse permitido do material [] = REL / NS = 91: 9 MPa. Substituindo o parâmetro T, a pressão máxima permitida do transdutor de shell esférico piezoelétrico pode ser obtida como é fácil saber que quanto maior a proporção da espessura da casca esférica para o diâmetro externo, mais forte a resistência e a pressão da pressão esférica do piezoelétrico capacidade.

2.2 Análise de falha de estabilidade

A falha de estabilidade refere-se ao fenômeno que o contêiner muda de um estado de equilíbrio estável para outro estado instável sob a ação da carga externa, e sua forma muda de repente e perde sua capacidade normal de trabalho. Correspondendo à falha de estabilidade é a instabilidade crítica permitida a pressão do transdutor de shell esférico piezoelétrico. De acordo com a teoria da pequena deformação, a pressão crítica de instabilidade PCR do shell esférico sob a força externa tem um grande erro para esta fórmula, portanto, um grande fator de segurança é freqüentemente usado para compensar. De acordo com o GB 150.3, o fator de segurança de estabilidade é tomado como m = 14:25, portanto a pressão crítica permitida para instabilidade circunferencial [p] = PCR / m. Substituindo o parâmetro T da mesma forma, a pressão crítica permitida para a instabilidade circunferencial do transdutor de shell esférico piezoelétrico é fácil de saber. Quando o material piezoelétrico é determinado, quanto maior a proporção t da espessura da casca esférica para o diâmetro externo, maior a pressão a estabilidade e a resistência à pressão do invólucro elétrico é mais forte.

3 Simulação de elementos finitos

Da análise acima, para a sensibilidade e frequência de trabalho da concha esférica piezoelétrica, maior o diâmetro externo, o mais fino, melhor; e por sua resistência à pressão, menor o diâmetro externo, mais espessa a espessura. é bom. Ou seja, o desempenho acústico e o desempenho da resistência à pressão são mutuamente opostos. Considerando os requisitos de desempenho acústico e resistência à pressão, bem como a dificuldade e custo do processamento de casca esférica (geralmente quanto maior o diâmetro externo, maior a espessura, maior a dificuldade de processamento e maior o raio externo), o raio externo de O design esférico B = 15 mm, espessura = 3 mm. O material piezoelétrico usado na casca esférica é P-51, o seu coeficiente piezoelétrico G33 = 25: 6 10 3 V m / n, G31 = 9: 6 10 3 v m / n, densidade S = 7600 kg / m3, módulo jovem Y e11 = 6: 0 1010 PA, relação de Poisson = 0:36.

3.1 Simulação de características acústicas da concha esférica piezoelétrica

Para verificar a exatidão da análise das características de recepção acústica do transdutor de shell esférico piezoelétrico, o método de análise de elementos finitos é usado para modelar e simulá-lo, e o software de simulação comSol5.4 é usado.

3.1.1 Recebendo simulação de sensibilidade

Primeiro, crie um modelo de estrutura de shell esférico tridimensional. A fim de simplificar a geometria de modelagem e acelerar a solução, o modelo só cria 1/8 conchas esféricas piezoelétricas e usa 3 restrições de simetria de avião para obter uma concha esférica completa. Criar um sistema de coordenadas de polarização radial de material piezoelétrico em coordenadas esféricas e use os parâmetros de material de material piezoelétrico P-51. Defina a carga limite como pressão 0,1 MPa na superfície externa e sem pressão na superfície interna. Ao realizar a análise de domínio de freqüência, ela é resolvida como um problema de estado estacionário. A Figura 2 mostra os resultados da simulação da potencial distribuição da casca esférica piezoelétrica quando submetida a uma pressão com uma frequência de 500 Hz e uma pressão de 0,1 MPa.

Substituindo os parâmetros de tamanho e material da concha esférica piezoelétrica na fórmula, o circuito aberto teórico quando é submetido a uma pressão sonora de baixa frequência de 0,1 MPa pode ser obtida

A tensão de saída é 11.646 V. Pode ser visto da Figura 2 que, quando a concha esférica piezoelétrica é submetida a uma pressão sólida de 0,1 MPa @ 500 Hz, o resultado da simulação da sua tensão de saída é 11.632 V, que é consistente com o valor. Neste momento, sua sensibilidade é 198,7 dB @ 500 Hz (0 dB = 1 v / pa).

3.1.2 Simulação de frequência de ressonância

O seguinte também usa o método de simulação de elementos finitos para simular a frequência de ressonância da concha esférica cerâmica piezoelétrica, e a banda de freqüência de simulação é de 1 Hz / 200 kHz. Primeiro, o material da casca esférica piezoelétrica é simplificado em um material elástico isotrópico, e a análise de varredura de freqüência é realizada nele, e a curva de resposta de freqüência de sua deformação é mostrada na Figura 3. De acordo com a fórmula (3), o ressonante Frequência Fa da casca esférica piezoelétrica no ar é derivada para ser 58,557 kHz. Da Fig. 3, pode-se ver que o valor simulado da frequência ressonante é de 58,9 kHz, que é basicamente consistente com o valor teórico. Deve-se notar que a fórmula (3) é apenas um cálculo simplificado para a concha esférica fina isotrópica, e o material de shell esférico piezoelétrico não é isotrópico, e a espessura é relativamente espessa, aplicando diretamente a fórmula (3) terá certos erros . Se os parâmetros completos das cerâmicas piezoelétricas forem substituídos, a curva de resposta de freqüência da sensibilidade de tensão de circuito aberto é mostrada na Figura 4. Pode ser visto na figura 4 que na faixa de frequência de 1 Hz 10 KHz, a curva de sensibilidade do A concha esférica piezoelétrica é muito plana, com uma sensibilidade de 198,7 dB, que é consistente com a análise teórica. A frequência ressonante torna-se 72,1 kHz, que é ligeiramente maior que o resultado do cálculo da fórmula (3), mas não afeta a validade da fórmula em aplicações de engenharia. Como o coeficiente de amortecimento relevante do material piezoelétrico não pode ser obtido, o fator de perda da matriz de flexibilidade e o fator de perda de matriz piezoelétrico no modelo são definidos como 0, que leva à simulação que a sensibilidade da casca esférica piezoelétrica na frequência de ressonância é 155 dB, De fato, a sensibilidade deve ser menor que esse valor.

3.2 Simulação do desempenho da resistência à pressão deEscudo esférico piezoelétrico

A fórmula de cálculo teórica da resistência à pressão na secção 2 é uma fórmula simplificada resumida para a conveniência da aplicação de engenharia, e a concha esférica piezoelétrica real.Ahadas serão abertas devido a necessidades de instalação, o que pode causar a capacidade de pressão real a ser inconsistente com o resultados teóricos de cálculo. Para obter a capacidade de pressão do transdutor de shell esférico piezoelétrico com a maior precisão possível, a simulação estática da estrutura e a simulação de flambagem de autovalor foram realizadas, respectivamente, através da bancada de software de análise de elementos finitos.

3.2.1 Simulação Estéril Estrutural

A simulação estática estrutural pode obter a distribuição de estresse em toda a estrutura quando a estrutura estiver sob carga. Portanto, o estresse máximo permitido do material conhecido é

A pressão máxima permitida que pode suportar pode ser simulada. Um modelo tridimensional da casca esférica é estabelecido e os orifícios de montagem são definidos no modelo de shell esférico. Adotar a concha esférica

O método HexaDron é usado para dividir a grade e os suportes de rolos são definidos na superfície cilíndrica e o plano inferior do orifício de montagem e a pressão é aplicada à superfície externa do transdutor de shell esférico piezoelétrico.

Alterar constantemente o tamanho da pressão e realizar análise estática estrutural sobre ela. A simulação descobriu que quando a pressão aplicada na superfície externa atinge 28 MPa, o piezoelétrico

O estresse máximo da casca esférica é de 151 MPa, e sua distribuição de estresse é mostrada na Figura 5 (a fim de facilitar a observação do estresse interno, a casca esférica piezoelétrica é cortada ao longo da linha central para mostrar

Mostrar). Deve-se notar que o estresse máximo ocorre apenas na linha de fronteira do filé no orifício de montagem, e a tensão máxima nos restantes outros locais é menor que esta

O estresse permitido seguro do material piezoelétrico é de 91.9 MPa, portanto, a pressão máxima permitida da concha esférica piezoelétrica pode atingir 28 MPa de acordo com a simulação. E a raiz

De acordo com a fórmula (6), a pressão máxima permitida do transdutor de shell esférico piezoelétrico pode ser obtida como 36,8 MPa. Pode ser visto que a resistência à compressão da concha esférica após a perfuração é menor do que a da completa

A força teórica de toda a concha esférica. Na simulação, o fenômeno de concentração de estresse que aparece em alguns lugares no furo de montagem excede o estresse permitido à segurança, e se afeta a resistência à pressão da casca esférica piezoelétrica permanece a ser verificada pelo teste de pressão.

3.2.2 Simulação de flambagem eigenvalue

A simulação de encurvadura valor próprio pode obter os modos de encurvadura de estruturas finas de concha e os seus correspondentes pressões de encurvadura críticos. Uma pressão de 1 MPa, foi aplicada à superfície externa do transdutor piezoeléctrico concha esférica, e a sua análise de encurvadura valor próprio foi realizada. Os resultados da simulação mostram que o modo de encurvadura de primeira ordem é mostrado na Figura 6, e o número de onda de primeira ordem n = 4, o que é consistente com as características de instabilidade do reservatório esférico. O factor de carga de flambagem de primeira ordem é 3379, pelo que a sua carga crítica de primeira ordem é 3379 MPa. Uma vez que o primeiro pedido é o menor valor de carga de flambagem, isto significa que a estrutura de concha esférica piezoeléctrico não será estável até que a pressão atinja teórico 3379 MPa. De acordo com a fórmula (7), a pressão crítica de instabilidade circunferencial do transdutor piezoeléctrico concha esférica pode ser obtido na forma de 2970 MPa, o que é, basicamente, consistente com os resultados da simulação. Os elementos de resultados de simulação finitos mostram que a pressão máxima permitida do transdutor concha esférica piezoeléctrico é de 28 MPa, e a sua pressão de encurvamento critico é 3379 MPa, o que indica que, quando a pressão externa continua a aumentar, a concha esférica piezoeléctrico muda A primeira ocorrência de o dispositivo de energia é a falência da força, o que também mostra que a sua profundidade segura resistir a tensão é 2,800 m.

Desenvolvimento 4 e teste de hidrofone pressão esférica desempenho

4.1 Desenvolvimento de hidrofone resistente à pressão esférica

Neste trabalho, um polarizado radialmente ar-suportadopiezoelétrico transdutor concha esféricaé utilizado como o sensor de recepção acústica, e um hidrofone resistente à pressão esférica é concebida e fabricada. O raio exterior da concha esférica piezoeltrico utilizado no hidrofone resistente à pressão esférica é de 15 mm, a espessura da concha esférica de 3 mm, e o material cerâmico piezoeléctrico utilizado para a concha esférica é P-51. O interior do reservatório esférico piezoeléctrico é uma cavidade, e a camada mais externa é em vaso com uma camada de borracha de som-permeável para isolar, selar e proteger. A espessura da borracha som-permeável é de 3 mm. O objecto físico de um hidrofone resistente à pressão esférica. O diâmetro de todo o hidrofone é de 36 mm.

4.2 Desempenho do ensaio de hidrofone pressão esférica

teste de sensibilidade 4.2.1 Receptora

O hidrofone resistente à pressão esférica acabado é colocado num tubo de onda de pé, e a sua sensibilidade de recepção de circuito aberto de baixa frequência é testado pelo método de comparação. Bola-resistente

O hidrofone pressão e o hidrofone padrão são pendurados na mesma altura no tubo de onda estacionária, ao mesmo tempo, mudar a frequência de emissão da fonte de som tubo de onda de pé, e a gravação de ambos ao mesmo tempo

Através do método de comparação, a sensibilidade de recepção dohidrofone resistente à pressão esféricaé obtido. O tubo de onda permanente usado só pode produzir uma combinação de 50 1000 Hz

Grade Standing Wave, portanto, a faixa de frequência de medição desta vez é 50 1000 Hz. Os resultados medidos da curva de sensibilidade do hidrofone resistente à pressão esférica são mostrados na figura 8.

O resultado do teste mostra que a sensibilidade do hidrofone resistente à pressão esférica na banda de freqüência de 50 1000 Hz é de cerca de 198,4 dB, que é basicamente consistente com o valor teórico. no

Na faixa de 50 1000 Hz, a flutuação de sensibilidade não excede 0,5 dB. O tubo de onda permanente só pode ser calibrado abaixo de 1 kHz. Para a faixa de frequência de 1 kHz a 10 kHz, a medição é realizada em um tanque anecóico. Coloque o hidrofone resistente à pressão esférica terminada e o hidrofone padrão na mesma posição do tanque anecóico, use a fonte de som para reproduzir sinais de freqüência única de freqüências diferentes e use o método de comparação para concluir a medição de sensibilidade a receber. Os resultados medidos da curva de sensibilidade do hidrofone resistente à pressão esférica em 1 kHz e 10 kHz são mostrados na Fig. 9. Pode ser visto a partir dos resultados do teste que a sensibilidade do hidrofone resistente à pressão esférica na faixa de frequência de 1 kHz e 10 kHz é de cerca de 198 dB, que é basicamente consistente com o valor teórico. Na faixa de 1 kHz a 10 kHz, a flutuação de sensibilidade não excede 1,4 dB.

4.2.2 Teste de auto-ruído

A fim de garantir que o hidrofone possa pegar sinais sonoros fracos, o hidrofone é necessário para ter um auto-ruído equivalente inferior. Hidrofone de pressão esférica

É colocado em um tanque de vácuo com blindagem eletromagnética, redução de amortecimento e vibração, e o teste de auto-ruído é realizado no cartão de aquisição de sinal BK-3050 com ruído extremamente baixo.

O espectro de auto-ruído equivalente do hidrofone resistente à pressão esférica é mostrado na linha sólida vermelha na Figura 10. A linha pontilhada preta na Figura 10 é a primeira pesquisa no ruído do oceano. O estado do mar do oceano do estado do mar de 0-nível resumido por Kundson [9]. De acordo com a curva de Kundson, o ruído de fundo do oceano sob o estado do mar 0. O nível de espectro de som é de cerca de 44 dB @ 1 kHz. Deve-se notar que este dado é um resultado de pesquisa em 1948. Nos últimos anos, como o envio global

Com desenvolvimento rápido, o ruído de fundo do oceano está aumentando ano a ano. A linha pontilhada azul na Figura 10 é o nível de espectro de ruído de fundo do Mar do Sul da China em 2013 na linha de condições do mar do nível 0, pode-se ser visto que o nível de espectro auto-ruído equivalente do hidrofone resistente à pressão esférica é inferior ao Igual ao estado do mar Nível 0 na faixa de 10 1500 Hz. O ruído da cena é ligeiramente superior ao ruído do fundo do oceano do estado do mar de 0 nível no intervalo de 1500 5000 Hz. Seu espectro de auto-ruído equivalente a 1000 Hz. O nível é de 46,5 dB.

4.2.3 Teste de desempenho de tensão suportável

Para verificar a capacidade de resistência à pressão dohidrofone resistente à pressão esférica, uma amostra do hidrofone resistente à pressão esférica foi colocada em uma autoclave para um teste de pressão. Para garantir a segurança, o sistema de teste é pressurizado com água de alta pressão. De acordo com a análise anterior, sua capacidade de resistência à pressão segura é de 28 MPA, que é inferior a 1,5 tempos de fator de segurança

O resultado obtido, isto é, sua capacidade teórica de pressão final é de 42 MPa. A fim de equilibrar a segurança e a facilidade de uso, aqui é arredondado para

30 MPa para testes. Durante o teste, primeiro pressurizar para 30 MPa, mantenha a pressão por 3 horas, solte a pressão e verifique o hidrofone; Em seguida, pressurize novamente para 30 MPa e repita o teste 3 vezes. Nenhuma gota de pressão significativa ocorreu durante todo o processo de pressurização. Após cada pressurização, verifique o hidrofone a ser testado. A aparência não está danificada. A pesagem é consistente antes e depois do teste. Em seguida, a sensibilidade é testada novamente no tubo de onda permanente. O resultado do teste mostra que a sensibilidade é basicamente a mesma que a sensibilidade antes da pressurização. Isso prova que ele pode suportar a pressão da água de 3000 m.

5. Conclusão

Neste artigo, uma combinação de fórmula teórica e simulação de elementos finitos é usada, e a estrutura e material da concha esférica piezoelétrica possuem a capacidade de resistência à pressão, e o transdutor de shell esférico piezoelétrico basificado por ar radialmente polarizado é usado como elemento sensível de recepção acústica. E fez um hidrofone resistente à pressão esférica. O diâmetro do hidrofone resistente à pressão esférica é de 36 mm, a banda de freqüência de trabalho é de 50 Hz 10 kHz, a sensibilidade de baixa frequência é de 198,4 dB, o nível de espectro de ruído equivalente é de 46,5 dB @ 1 kHz e a profundidade de trabalho é de 3000 m. O esquema de shell esférico piezoelétrico apoiado pelo ar usado neste documento obteve uma certa capacidade de resistência à pressão sob a condição de alta sensibilidade. Se a profundidade da resistência à pressão deve ser continuamente melhorada, a sensibilidade deve ser perdida ao custo. Esta solução pode alcançar resistência à pressão relativamente limitada. Se o hidrofone precisar obter uma maior resistência à pressão (como profundidade do mar completo), é melhor escolher uma solução preenchida com óleo ou transbordamento.