Características do Transdutor e Métodos de Calibração
Um transdutor hidroacústico é um dispositivo que converte energia acústica e energia elétrica uns aos outros. A posição no sonar é semelhante à antena em um rádio, um sistema acústico que emite e recebe ondas sonoras na água do mar. Um ultra-som transdutor piezoelétrico em que a energia acústica é convertida em energia elétrica é chamada de receptor ou hidrofone; Um transdutor que converte energia elétrica em energia acústica é chamada de transmissor. Alguns sonares usam o mesmo transdutor para transmitir e receber som; Outros usam emissores e hidrofones separados.
Características do transdutor
O desempenho do hidrofone refere-se principalmente à sensibilidade e diretrizes. A resposta receptora do hidrofone é a sensibilidade de recebimento.
Hidrofone transdutor.
Um hidrofone geralmente é um dispositivo de conversão linear acústica / elétrica que possui um fator de escala entre a tensão que produz e a pressão sonora do campo de som. Este fator de escala é chamado de resposta do transdutor. A resposta receptora (recebendo sensibilidade) do hidrofone é a tensão terminal do hidrofone gerada pela onda plano da pressão sonora da unidade (antes que o hidrofone seja colocado no campo). Convencionalmente, a resposta receptora é representada por uma resposta de circuito aberto em que o hidrofone não está conectado à carga. Normalmente, a resposta de recebimento é registrada em decibéis, o nível de referência é 1 dinnes / cm2, e a pressão sonora é 1V e é escrita em dB. A resposta de emissão de emissão do transmissor indica a distância axial no padrão de feixe quando a corrente da unidade é injetada no emissor. Pressão sonora gerada a 1 m. A resposta de emissão é geralmente expressa em decibéis. O nível de referência é a pressão sonora gerada na distância de referência quando está injetando a corrente do emissor e é escrita em DB. Convencionalmente, a distância de referência se refere a 1 m da fonte de som; Se a distância de referência for 1 código, mais 20Log39.4 / 36, ou seja, + 0.87db correção, transformar a resposta de transmissão. É o nível de fonte de som.
Diretividade:
Os hidrofones quase sempre usam matrizes de hidrofone em suas aplicações. As matrizes de hidrofone têm uma maior relação sinal-ruído do que os componentes individuais de hidrofona, porque podem ser usados a partir de isotrópicas ou vários ruídos idênticos. O sinal da pilha de tubo piezo está proveniente da direção apontada pela matriz é extraída, isto é, o índice de diretividade é um parâmetro de onda acústica recebendo para medir a capacidade de uma matriz de hidrofone para extrair sinais de ruído com o padrão de feixe. É o número de decibéis em que a relação sinal-ruído na saída do hidrofone direcional é maior que a relação sinal-ruído na saída do hidrofone não direcional.
Método de calibração A fim de assegurar o desempenho do equipamento acústico subaquático e a necessidade de transmissão dos valores, o hidrofone e o transmissor devem ser calibrados. Calibrar um tubos piezoelétricos acústicos é uma função da frequência e diretividade da resposta do transdutor. Existem agora um grande número de métodos para medir a resposta do transdutor. Um resumo dos métodos de calibração compilados pelo laboratório de ordenação naval T.F. Johnston baseado na literatura. Esses métodos têm suas próprias vantagens e desvantagens para diferentes tamanhos de transdutor e faixas de freqüência.
Materiais transdutores e materiais acústicos A cerâmica piezoelétrica PZT está se desenvolvendo para a industrialização. Até agora, chumbo zirconate titanate (PZT) cerâmica piezoelétrica foram usadas como água.O material transdutor do transdutor acústico ainda domina. Cerâmica Pzt Piezoelétrico desenvolvida pela China Institute of Acoustics, modelos comumente usados são PZT-4 (transceptor e duplo uso), PZT-5 (tipo de recebimento) e PZT-8 (tipo de emissão de alta potência), e seu desempenho pode atender a vários sons subaquáticos. As necessidades do transdutor são comparadas com as dos países estrangeiros. Materiais transdutores e materiais acústicos Cerâmica piezoelétrica estão se desenvolvendo em direção à industrialização. Assim, chumbo zirconato titanato (PZT) cerâmica piezoelétrica ainda classifica primeiro como material transdutor de energia para transdutores acústicos subaquáticos. Cerâmica Pzt Piezoelétrico desenvolvida pela China Institute of Acoustics, modelos comumente usados são PZT-4 (transceptor e duplo uso), PZT-5 (tipo de recebimento) e PZT-8 (tipo de emissão de alta potência), e seu desempenho pode atender a vários sons subaquáticos. São necessidades do transdutor, seu nível e o transdutor de tubo piezoelétrico de fase estrangeira D33 é o instrumento de medição desenvolvido na medição cerâmica piezoelétrica, que foi promovido mais de 100 domésticos, e editou o padrão nacional padrão para o método de medição constante de tensão piezoeléctrica estática. Os materiais hidroacústicos incluem principalmente a absorção sonora, anti-som, materiais de isolamento de som e som, materiais de amortecimento de vibração e outros conteúdos de pesquisa. A este respeito, a empresa estabeleceu o primeiro equipamento de teste de tubo de pulso acústico subaquático, o módulo de Fuyang e o equipamento de teste do módulo de cisalhamento da Fuyang, e está equipado com um dispositivo de temperatura e pressão variável e sistema de processamento de dados do microcomputador e sistema de medição de alta características acústicas. No campo dos materiais absorventes de som, dois tipos de água foram desenvolvidos. Eles são materiais absorventes sonoros acústicos e três tipos de estrutura de absorção sonora: tipo de canal paralelo de cúspide plano, cúspide quadrado e tipo de ressonância plana, que pode atender aos requisitos de diferentes bandas de frequência. A ponta da absorção de som lisa tem sido amplamente utilizada nas grandes e médias pools de silenciador na China, e o coeficiente de reflexão de pressão sonora é inferior a 10% na faixa de frequência de 8 a 100 kHz. Além disso, TIXS1 ~ T808 tipo de borracha sadio-permeável, vulcanização de temperatura ambiente do tipo elenco, absorção sonora de alta frequência e materiais permeáveis por som, alto revestimento de absorção sólida, amortecimento de absorção sonora e materiais de amortecimento do tipo putty têm sido amplamente utilizados em vários projetos de engenharia Série de módulos de simulação de simulação e séries de módulos de simulação ultra-sônica desenvolvida pelo tecido do corpo humano ultra-sônico é o padrão de detecção de instrumentos de diagnóstico ultra-sônico médico confirmado pelo Bureau de Estado de Supervisão Técnica e da Administração do Estado da Medicina.
Transdutor e array hidroacústico
Os transdutores acústicos mais comumente subaquáticos são tipo de pistão plana, tipo de chifre de vibrador longitudinal, tipo de calibração redonda e tipo curvo. A China pode projetar e fabricar vários transdutores que atendam às necessidades de engenharia, e o nível é comparável ao dos países estrangeiros.
(1) transdutor de transmissão de alta potência O transdutor de emissão de alta densidade (transdutor cilíndrico incrustado) do anel é obtido, e as realizações científicas e tecnológicas da Academia Chinesa de Ciências são obtidas. Entre eles, o eletrodo de anel piezoelétrico \"obteve a patente do modelo de utilidade. O transdutor é a primeira banda larga do mar profundo na China. O transdutor de emissão acústica subaquática de alta potência é usado para exploração de água marítima da área do mar. A tecnologia foi aplicada com sucesso em sistemas acústicos, como receptores acústicos subaquáticos, varredores subaquáticos de posicionamento e alvos analógicos. (2) transdutor de flexão A radiação de vibração e som do transdutor de flexão do tipo lanterna foi estudada e analisada pelo método de elementos finitos, e os resultados foram amplamente aplicados ao equipamento sonar. Com base nisso, um transdutor de flexão côncava também foi estudado. Em comparação com os transdutores de flexão do tipo lanterna convexo existente no mundo, este transdutor tem maior sensibilidade e velocidade volumétrica, e é resistente à pressão estática. Em particular, esta estrutura pode atingir a alta banda larga usando a vibração multimodo. As características são altamente elogiadas por águas estrangeiras acústicas. (3) Pesquisa sobre hidrofone composto piezoelétrico e transdutor de rocha usando o material piezoelétrico composto PZT (3-3), o valor de GH constante piezoelétrico é alto e a figura do Mérito DH × GH é grande e o modo de vibração é melhor. Simples, e fácil de igualar as características da massa rocha desenvolvida em hidrofone de alta sensibilidade de banda larga e transdutor ultra-sônico de rocha de pulso estreito de banda larga.
Processo de transdutor:
O desenvolvimento do cristal do sensor piezoelétrico envolve um processo forte e é muitas vezes crítico para alcançar um novo design. Combinado com a pesquisa e desenvolvimento de transdutores acústicos e ultra-sônicos subaquáticos, foram formados um conjunto de tecnologias especiais, como processo de borracha e acoplamento de borracha de som de enxofre de poliuretano, tecnologia de pré-estressagem compósita, série acústica e tecnologia de ligação Processos de fabricação de guia de ondas lentos, etc., que se tornaram meios técnicos extremamente importantes para o trabalho de pesquisa de transdutores.
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