Características del transductor y métodos de calibración.
Un transductor hidroacústico es un dispositivo que convierte la energía acústica y la energía eléctrica entre sí. La posición en Sonar es similar a la antena en una radio, un sistema acústico que emite y recibe ondas sonoras en el agua de mar. Un ultrasonido de transductor piezoeléctrico en el que la energía acústica se convierte en energía eléctrica se denomina receptor o un hidrófono; Un transductor que convierte la energía eléctrica en energía acústica se llama transmisor. Algunos sonares usan el mismo transductor para transmitir y recibir sonido; Otros usan emisores separados e hidrófonos.
Características del transductor
El rendimiento de la hidrófonía se refiere principalmente a la sensibilidad y la direccionalidad. La respuesta receptora del hidrófono es la sensibilidad de recepción.
Transductor Hydrophone
Un hidrófono generalmente es un dispositivo de conversión lineal acústico / eléctrico que tiene un factor de escala entre el voltaje que produce y la presión de sonido del campo de sonido. Este factor de escala se llama la respuesta del transductor. La respuesta receptora (sensibilidad de recepción) de la hidrófona es el voltaje terminal del hidrófono generado por la onda plana de la presión de sonido de la unidad (antes de que se coloque el hidrófono en el campo). Convencionalmente, la respuesta de recepción está representada por una respuesta de circuito abierto en el que la hidrófona no está conectada a la carga. Por lo general, la respuesta de recepción se registra en decibelios, el nivel de referencia es 1 Dynes / CM2, y la presión de sonido es 1V, y está escrita en DB. La respuesta de la corriente de emisión del transmisor indica la distancia axial en el patrón de haz cuando la corriente de la unidad se inyecta en el emisor. Presión de sonido generada a 1 m. La respuesta de emisión generalmente se expresa en decibelios. El nivel de referencia es la presión de sonido generada a la distancia de referencia cuando se inyecta la corriente del emisor, y está escrito en DB. Convencionalmente, la distancia de referencia se refiere a 1 m de la fuente de sonido; Si la distancia de referencia es 1 código, más 20LOG39.4 / 36, IE + 0.87dB Correction, transforma la respuesta de transmisión. Es el nivel de fuente de sonido.
Directividad:
Los hidrófonos casi siempre usan matrices de hidrófono en sus aplicaciones. Las matrices de hidrófono tienen una mayor proporción de señal a ruido que los componentes de hidrófono individuales porque se pueden usar desde isotrópicos o varios ruidos idénticos. La señal de la pila tubo piezoeléctrico está llegando desde la dirección apuntada por la matriz se extrae, es decir, el índice de directividad es un parámetro de onda acústica de recepción utilizado para medir la capacidad de una matriz de hidrófonos a las señales de extracto de ruido con su patrón de haz. Es el número de decibelios en los que la relación señal-ruido en la salida del hidrófono direccional es mayor que la relación señal-ruido en la salida del hidrófono no direccional.
método de calibración A fin de garantizar el rendimiento del equipo acústico bajo el agua y la necesidad de la transmisión de los valores, el hidrófono y el transmisor deben ser calibrados. Calibración de un acústicas tubos piezoeléctricos es una función de la frecuencia y la directividad de la respuesta del transductor. Ahora hay una gran cantidad de métodos para medir la respuesta del transductor. un resumen de los métodos de calibración compilados por el laboratorio de artillería naval T.F. Johnston basado en la literatura. Estos métodos tienen sus propias ventajas y desventajas para diferentes tamaños de transductores y rangos de frecuencia.
materiales de transducción y materiales acústicos La cerámica piezoeléctrica PZT se está desarrollando hacia la industrialización. Hasta ahora, la cerámica piezoeléctrica del titanato de zirconato (PZT) se ha utilizado como agua. El material transductor del transductor acústico todavía domina. PZT Cerámica piezoeléctrica desarrollada por el Instituto de Acústica de China, los modelos de uso común son PZT-4 (transceptor y doble uso), PZT-5 (tipo de recepción) y PZT-8 (tipo de emisión de alta potencia), y su rendimiento puede cumplir con varios Sonidos submarinos. Las necesidades del transductor se comparan con las de los países extranjeros. Materiales de transducción y materiales acústicos Las cerámicas piezoeléctricas se están desarrollando para la industrialización. Según la cerámica piezoeléctrica del titanato de zirconato (PZT) de plomo (PZT), todavía se ubica primero como el material transductor de energía para los transductores acústicos subacuáticos. PZT Cerámica piezoeléctrica desarrollada por el Instituto de Acústica de China, los modelos de uso común son PZT-4 (transceptor y doble uso), PZT-5 (tipo de recepción) y PZT-8 (tipo de emisión de alta potencia), y su rendimiento puede cumplir con varios Sonidos submarinos. Son necesidades del transductor, su nivel y el transductor de tubo piezoeléctrico de fase extranjera D33 está mediendo el instrumento desarrollado en la medición de cerámica piezoeléctrica, que se ha promovido más de 100 nacionales, y editó la norma nacional estándar para el método de medición de constante de tensión piezoeléctrica estática. Los materiales hidroacústicos incluyen principalmente materiales de absorción de sonido, anti-sonido, sonido y de aislamiento acústico, materiales de amortiguación de vibraciones y otro contenido de investigación. A este respecto, la compañía ha establecido el primer equipo de prueba de tubos de pulso acústico subacuático, el módulo de Fuyang y el equipo de prueba de módulo de cizallamiento complejo, y está equipado con un sistema de procesamiento de datos de temperatura y microcomputadora variable y un sistema de medición de características acústicas altas. En el campo de los materiales absorbentes de sonido, se han desarrollado dos tipos de agua. Son material absorbente de sonido acústico y tres tipos de estructura de absorción de sonido: tipo de canal paralelo de cúspide plano, cúspide cuadrado y tipo de resonancia plana, que pueden cumplir los requisitos de diferentes bandas de frecuencia. La punta de absorción de sonido plana se ha utilizado ampliamente en las piscinas de silenciadores grandes y medianas en China, y el coeficiente de reflexión de presión de sonido es inferior al 10% en el rango de frecuencia de 8 a 100 kHz. Además, el tipo T801 ~ T808 de caucho permeable al sonido, la vulcanización de temperatura de la sala de tipo fundido, la absorción de sonido de alta frecuencia y los materiales permeables al sonido, el forro de absorción de alto sonido, la amortiguación de la absorción de sonido y los materiales de amortiguación de tipo de masilla se han utilizado ampliamente en varios proyectos de ingeniería La serie de módulos de simulación de .ultrasound y módulo de simulación ultrasónica desarrollada por el tejido ultrasónico del cuerpo humano es el estándar de detección de instrumentos de diagnóstico ultrasónico médico confirmado por la Oficina de Supervisión Técnica del Estado y la Administración Estatal de Medicina.
Transductor hidroacústico y matriz.
Los transductores acústicos más submarinos son submarinos, tipo de pistón plano, tipo de cuerno de vibrador longitudinal, tipo de calibración redonda y tipo curvado. China puede diseñar y fabricar varios transductores que satisfagan las necesidades de la ingeniería, y el nivel es comparable a la de los países extranjeros.
(1) Transductor de transmisión de alta potencia Se obtiene el transductor de emisión de alta densidad (transductor cilíndrico incrustado) del anillo, y se obtienen los logros científicos y tecnológicos de la Academia China de Ciencias. Entre ellos, el \"Electrodo de anillo piezoeléctrico\" ha obtenido la patente del modelo de utilidad. El transductor es la primera banda ancha marina profunda en China. El transductor de emisión acústica subacuática de alta potencia se utiliza para la exploración de agua marina de la zona del mar. La tecnología se ha aplicado con éxito en sistemas acústicos, como los receptores acústicos submarinos, los velocímetros de posicionamiento submarinos y los objetivos analógicos. (2) Transductor de flexión La vibración y la radiación de sonido del transductor de flexión tipo linterna se estudiaron y analizaron mediante el método del elemento finito, y los resultados se han aplicado ampliamente al equipo de sonar. Basado en esto, también se estudió un transductor de flexión cóncava. En comparación con los transductores de flexión con tipo de linterna convexa existentes en el mundo, este transductor tiene mayor sensibilidad y velocidad volumétrica, y es resistente a la presión estática. En particular, esta estructura puede lograr una banda ancha alta mediante la vibración multimodo. Las características son altamente alabadas por acústicos de agua extranjera. (3) Investigación sobre hidrófono compuesto piezoeléctrico y transductor de roca utilizando material piezoeléctrico compuesto PZT (3-3) Compuesto de sándwich, el valor de GH de la constante piezoeléctrica es alta y la figura del mérito DH × GH es grande y el modo de vibración es mejor. Simple, y fácil de coincidir con las características de la masa rocosa desarrollada en transductor ultrasonido de hidrofóleo de alta sensibilidad de banda ancha y banda ancha.
Proceso de transductor:
El desarrollo del cristal de sensor piezoeléctrico implica un proceso fuerte y, a menudo, es fundamental para lograr un nuevo diseño. Combinado con la investigación y el desarrollo de transductores acústicos y ultrasónicos submarinos, se han formado un conjunto de tecnologías especiales, como el proceso de fundición y acoplamiento de goma de poliuretano sin azufre, la tecnología compuesta previa al estrés, la serie adhesiva acústica y la tecnología de enlace. Los procesos de fabricación de guía de onda lenta, etc., que se han convertido en medios técnicos extremadamente importantes para el trabajo de investigación de los transductores.
Tecnología piezoeléctrica Co de Hannas (WuHan). El Ltd es fabricante de equipamiento ultrasónico profesional, dedicado a la tecnología ultrasónica y a las aplicaciones industriales.
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