Tipos y diseños de transductores acústicos subacuáticos (1)

Las ondas de sonido son los únicos portadores de que los seres humanos han dominado a la información de transmisión y energía a través de largas distancias en la inmensidad del mar. la gente usa ondas electromagnéticas para desarrollar radares. Del mismo modo, la gente usa ondas de sonido como portadores de información para desarrollarTransductor acústico subacuático. Equipo electrónico para posicionamiento, identificación y comunicación sonar. A frente del vasto océano, los hombros sonar son una misión importante: es llegar a todos los rincones del vasto mar, para identificar las diversas cosas, para decirle a la gente la verdadera cara del mundo submarino, para ayudar a las personas a explorar las personas. Misterios del océano. Para convertirse en la navegación de comunicación submarina, se encuentran en los campos de la acuicultura, la pesquería, el desarrollo de recursos marinos, la exploración marina geológica y geomorfológica, las armas militares, etc. La razón por la cual las ondas de sonido se convierten en el mejor portador de información submarina es que las ondas de sonido en el agua. El medio tiene el coeficiente de atenuación más pequeño en comparación con otros campos físicos, como las ondas electromagnéticas, y se puede obtener la propagación de larga distancia. Esta ventaja hace que el sonar lo que observa el bajo el agua desde el uso inicial de las ondas ultrasónicas. El objetivo comienza y sigue desarrollándose. En la actualidad, el rango de frecuencia de trabajo de sonar se ha extendido a una amplia gama. El sonar activo es de decenas de Hertz a varias decenas de Megahertz. La baja frecuencia del sonar pasivo se ha extendido al rango de infrasólogo. En una banda de frecuencia tan amplia, de acuerdo con las regulaciones. La forma de la señal excita un dispositivo importante que genera ondas de sonido y sensores y recibe ondas de sonido en el agua sin distorsión. Esto se llama un transductor de sonar o una matriz de sonar. Estos dispositivos son el equipo de front-end del sistema Sonar. También son la \"ventana\" para que el sistema de sonar interactúe e intercambie información con el medio de agua. Son el sistema de sonar, por lo que el transductor de sonar o la matriz de sonar se conoce vívidamente como los \"ojos y orejas\" del sistema de sonar. Con la expansión continua del campo de la aplicación de la tecnología de sonar, la mejora de la confrontación militar y las necesidades operativas tiene nuevos principios, nuevas tecnologías y nuevos equipos de sonar han surgido en un flujo interminable. El desarrollo de la nueva tecnología SONAR ha impulsado el rápido desarrollo deTransductor ultrasónico submarinotecnología. Los mismos avances tecnológicos en el campo de los transductores y el desarrollo de nuevos materiales, nuevos mecanismos y nuevos transductores estructurales también han hecho que el sistema de sonar sea un nuevo aspecto. Aquí hay una breve descripción del desarrollo de la tecnología de transductores, incluye el nuevo transductor hidroacústico de material, la nueva estructura y el nuevo mecanismo de transductor hidroacústico, nueva hidrófonía, tecnología de transductor de banda ancha, etc.

Nuevo materialTransductor acústico subacuático:

losTransductores piezoeléctricos ADCPEs un dispositivo que implementa la conversión de energía en un sistema de sonar. Hay un material especial con la capacidad de convertir energía. Este material se llama material funcional. Los materiales funcionales utilizados para hacer que el transductor incluya principalmente materiales piezoeléctricos (tales como cristales piezoeléctricos, cerámicas piezoeléctricas, polímeros piezoeléctricos, etc.) y materiales magnetostrictivos (como el níquel, el cobalto, la aleación de hierro de níquel, la ferroalloy de la tierra rara, etc.) , utilizan el efecto piezoeléctrico y el efecto magnetostrictivo para realizar la conversión mutua entre la energía del campo eléctrico, la energía del campo magnético y la energía mecánica. El avance en la tecnología del transductor está determinado fundamentalmente por los avances tecnológicos en materiales funcionales. En los últimos años, los logros técnicos en diversos campos de materiales funcionales también han llevado al desarrollo de la tecnología de transductores. En 1963, el Dr. Clark descubrió que los materiales de la tierra rara de la serie de lantánides tienen propiedades magnetostrictivas increíbles, pero no se han puesto en uso práctico porque el punto de curie es más bajo que la temperatura ambiente. Se encontró que los elementos de la Tierra rara y el hierro compuestos de aleaciones binarias, ternarias o cuaternarias también tienen propiedades supermagnetostrictivas a temperatura ambiente. La aleación de la Tierra más representativa es Terfenol (componentes TB, DY, FE).

Se ha convertido en un nuevo material funcional que ha recibido mucha atención desde la década de 1980. Titanato de plomo de magnesio de silicato de magnesio y silicato ferroeléctrico (PMN-PT) y titanato de plomo de plomo en bismuto (PZN-PT), es un nuevo tipo de material de cristal compuesto de perovskite, que también es un aumento repentino. Una nueva clase de materiales funcionales con aplicaciones prometedoras. Antes de esto, el níquel se usó comúnmente en los materiales del transductor del buscador de profundidad. En 1917, el científico francés Lang Zhiwan usó el cristal de cuarzo para hacer un transductor de sonar, estableciendo un precedente para la aplicación de materiales piezoeléctricos en el sonar en la década de 1940, Batio con propiedades piezoeléctricas fuertes. La cerámica de Piezo se desarrolló y se utilizaron ampliamente en sistemas de sonar durante el Segunda Guerra Mundial; PZT Cerámica piezoeléctrica desarrollada en la década de 1950 compensada por Ba-Tio, cerámica con su amplio rango de temperatura de operación y excelente eficiencia de conversión electromecánica. Las deficiencias del material de aleación de tierras raras, que una vez fue el material preferido para los transductores hidroacústicos, son mayores a bajas temperaturas que a temperatura ambiente, como la TB y DY0 a 77 K. La cepa magnetostrictiva del material tiene un valor máximo de 0.65%, mientras que el Tefenol-D tiene una cepa magnetostrictiva de 0.25% a temperatura ambiente.

Acerca del transductor hidroacústico ultrasónico, el material de la varilla de aleación de la tierra de la rara se coloca en la cámara de aire frío y se distribuye y se enfría por la torre de refrigeración del refrigerador. La cámara de gas fría está provista de un campo magnético de polarización de CC y un campo magnético de excitación por la bobina del material superconductor, y la varilla magnetostrictiva está emocionada de generar la vibración de estiramiento y pasa a través de la máquina. La transición se transmite a la superficie radiante del pistón, y la superficie radiante del pistón empuja el medio de agua para generar radiación de onda de presión. La cámara de vacío está diseñada en la estructura, el propósito es aislar la conducción de calor. La pared exterior de la cámara de vacío es una cubierta resistente a la presión en forma, que puede soportar la presión de 10 atmósferas. Los principales parámetros técnicos son los siguientes: Frecuencia resonante 430Hz, Nivel de fuente de sonido máxima 181.4DB, la eficiencia es de aproximadamente el 25%. Este tipo de transductor se complica en su proceso de fabricación. En los últimos años, las personas todavía están dispuestas a usar los materiales TERFENOL-D que funcionan a temperatura ambiente, descartar algunas cepas magnetostrictivas y reemplazándolos con nuevas estructuras para lograr el rendimiento de la radiación.

La siguiente es una breve introducción al progreso de la investigación de varios materiales magnetostrictivos estructurales paraTransductor acústico subacuáticos. El transductor longitudinal tiene una estructura simple, y la barra magnetostrictiva se combina con la cabeza de radiación delantera y la masa de la cola para formar un sistema de vibración unidimensional. El cabezal de radiación delantero es generalmente un material liviano, y la masa de la cola es generalmente un material denso para lograr una superficie de radiación y un mayor desplazamiento de vibraciones. Se introducen dos tipos de transductores longitudinales desarrollados con materiales Terfenol-D. Uno es un transductor longitudinal general con una frecuencia resonante de 1200 Hz, una potencia de sonido de 3 kW y un peso transductor de 60 kg. El otro son los dos extremos de la barra de tierra rara. Están diseñados como transductores longitudinales que irradian de doble extremo con una frecuencia resonante de 400 Hz, una potencia de sonido de 1,5 kW y un peso transductor de 100 kg. La circular
Transductor de sensor de profundidad ultrasónica, consiste en una serie de barras de tierra raras que encierran un polígono regular, y una serie de superficies circulares están excitadas por la pieza de transición para la vibración radial para lograr una radiación acústica de alta potencia. Que desarrolló una serie de transductores toroidales de alta potencia de alta frecuencia de baja frecuencia de baja frecuencia, con una frecuencia resonante de 200 Hz (diámetro interior 0,56 m, diámetro exterior 0,94 m, altura 0,37 m, nivel de fuente de sonido 193 dB, peso) 410kg) y un transductor con Una frecuencia resonante de 30Hz (2 m de diámetro, altura 1.1in, nivel de fuente de sonido 195DB, peso 5T).