Forschung und Entwicklung des akustischen Unterwasserschilders (1)

Wandlereigenschaften und Kalibrierungsmethoden:

AHydroakustikschatzerist ein Gerät, das akustische Energie und elektrische Energie gegenseitig umwandelt. Die Position in Sonar ähnelt der Antenne in einem Radio, einem akustischen System, das im Meerwasser Schallwellen ausstrahlt und empfängt. EINPiezoceramic Keramic ZylinderWandler, bei dem akustische Energie in elektrische Energie umgewandelt wird, wird als Empfänger oder Hydrophon bezeichnet. Ein Wandler, der elektrische Energie in akustische Energie umwandelt, wird als Sender bezeichnet. Einige Sonare verwenden den gleichen Wandler, um Klang zu übertragen und zu empfangen. Andere verwenden separate Emitter und Hydrophone.

Wandlereigenschaften:

Die Hydrophonleistung bezieht sich hauptsächlich auf Empfindlichkeit und Direktionalität. Die Empfangsreaktion des Hydrophons ist die Empfindlichkeit.

Wandlerhydrophon:

Ein Hydrophon ist normalerweise eine akustische/elektrische lineare Umwandlungsvorrichtung, die einen Skalierungsfaktor zwischen der erzeugenden Spannung und dem Schalldruck des Schallfeldes aufweist. Dieser Skalierungsfaktor wird als Reaktion des Wandlers bezeichnet. Die Empfangsantwort (Empfindlichkeitsempfindlichkeit) des Hydrophons ist die Klemmenspannung des Hydrophons, das durch die Ebenewelle des Einheitsschalldrucks erzeugt wird (bevor das Hydrophon im Feld platziert wird). Herkömmlicherweise wird die Empfangsantwort von PZT Piezo -Keramik durch eine Reaktion des offenen Schaltkreises dargestellt, bei der das Hydrophon nicht an die Last angeschlossen ist. Normalerweise wird die Empfangsantwort in Dezibel aufgezeichnet, die Referenzstufe beträgt 1 Dynes/cm2 und der Schalldruck 1 V und ist in DB geschrieben. Die Emissionsstromantwort des Senders zeigt den axialen Abstand im Strahlmuster an, wenn der Einheitsstrom in den Emitter injiziert wird. Schalldruck erzeugt bei 1 m. Die Emissionsantwort wird normalerweise in Dezibel exprimiert. Die Referenzstufe ist der Schalldruck, der in der Referenzentfernung erzeugt wird, wenn der Strom des Emitters injiziert wird, und ist in DB geschrieben. Herkömmlicherweise bezieht sich die Referenzentfernung auf 1 m aus der Schallquelle; Wenn der Referenzabstand 1 Code plus 20Log39.4/36, dh +0,87 dB Korrektur, transformieren Sie die Sendungsantwort. Es ist die Schallquellenebene.

Direktivität:

Hydrophone verwenden fast immer Hydrophonarrays in ihren Anwendungen. Hydrophonarrays haben ein höheres Signal-Rausch-Verhältnis als einzelne Hydrophonkomponenten, da sie von isotropischen oder mehreren identischen Geräuschen verwendet werden können. Das Signal, das aus der vom Array gezeigten Richtung kommt, wird extrahiert, dh der Direktivitätsindex ist ein empfangender akustischer Wellenparameter, der zur Messung der Fähigkeit eines Hydrophonarrays verwendet wird, Signale aus Rauschen mit seinem Strahlmuster zu extrahieren. Es ist die Anzahl der Dezibel, bei denen das Signal-Rausch-Verhältnis am Ausgang des gerichteten Hydrophons höher ist

Kalibrierungsmethode:

Um die Leistung der Leistung zu gewährleistenzylindrischer Unterwasserschallwandlerund die Notwendigkeit der Übertragung der Werte, das Hydrophon und der Sender müssen kalibriert werden. Die Kalibrierung eines Wandlers ist eine Funktion der Frequenz und Richtfähigkeit der Wandlerreaktion. Es gibt jetzt eine große Anzahl von Methoden zur Messung der Wandlerreaktion. Eine Zusammenfassung der Kalibrierungsmethoden, die vom Naval Ordnance Laboratory T.F. Johnston basierend auf der Literatur. Diese Methoden haben ihre eigenen Vor- und Nachteile für verschiedene Wandlergrößen und Frequenzbereiche.