Гидроакустическая антенна

Из соотношения следует, что полное прохождение волны через слой будет при условии, что q=1 (то есть, когда α=ν=0 и ρ1с1=ρ2с2). Это идеальная ситуация, однако, при прохождении волной материала все-таки произойдут некоторые потери энергии: Примем n=1. Тогда: Толщина обтекателя δ=15 мм меньше длины волны λ, отношение волновых сопротивленийqблизко к единице – при таких условияхпотери пренебрежительно малы.Описание конструкции антенныКонструкция стержневого пьезокерамического герметизированного резиновым чехлом преобразователя (Рис. 4.):1 – полуволновой излучатель;2 и 3 –провода;4 –кабель; 5 – втулка; 6 – крепежный фланец; 7 – уплотнительное кольцо с вырезом; 8 – резиновый чехол.Рис. 4. Общий вид конструкции излучающей стержневой антенны.Пьезоэлектрический активный элемент 1сделан с внутренней резьбой и накручен на крепежный фланец 6. Между ними расположено уплотнительное кольцо 7 с прорезью для провода 2. От активного элемента отходят два провода 2 и 3, которые через отверстия во фланце 6подходят к кабелю4. Кабель 4привулканизирован к втулке 5, приваренной к фланцу 6. Герметизацию излучателя обеспечивает резиновый чехол 8.Описание методики измерения коэффициента осевой концентрации (КОК).Описанная ниже методика измерения КОК взята из работы [5].Коэффициент осевой концентрации γ является важной интегральной характеристикой пространственной избирательности излучателей и приемников. Он показывает, во сколько раз интенсивность излучения направленным источником по оси характеристики направленности больше интенсивности ненаправленного излучателя той же мощности. Коэффициент осевой концентрации всегда γ ≥ 1.Рис. 5. Процедура измерений при определении коэффициента концентрации в свободном поле (а, б); в диффузном поле (в, г).Экспериментально КОК может быть определен, наоснове соотношения между чувствительностью направленного приемника М0иего чувствительностью в диффузном поле МД:При этом используется дополнительный ненаправленный приемник звука и выполняются четыре измерения(рис. 5): — находится напряжение U1 на выходе испытуемого направленного приемника (ориентированного на источник звука) при облучении его в свободном поле(рис. 5, а); —определяется напряжение U2 на выходе дополнительного ненаправленного приемника, помещенного в ту же точку свободного поля(рис. 5, б);— определяется напряжение U3 на выходе дополнительного приемника, помещенного в диффузное поле (рис. 5, в); — находится напряжение U4 на выходе испытуемого приемника, помещенного в то же диффузное поле (при произвольной ориентации) (рис. 5, г). Коэффициент осевой концентрации рассчитывается по формуле:Если известна акустическая мощность Wa, излучаемая преобразователем и давление р, создаваемое им на расстоянии r, то коэффициент концентрации можно определить по формуле:ЗаключениеСпроектирована гидроакустическая антенна с одиночным электроакустическийполуволновым преобразователем на основе пьезокерамики марки ЦТБС-3 для работы в морской воде. Стержневая форма излучателя обеспечивает узкую характеристику направленности. Исходные данные:Длина стержня – lкст = 0,026 м.Добротность колебательной системы – Qм = 9,2.Полоса частот – 2Δf = 5,4кГц.Чувствительность по напряжению – SU = 105,7Па∙м/В.ЛитератураСвердлин Г.М. Гидроакустические преобразователи и антенны: Учебник. – 2-е изд., перераб. и доп. – Л.: Судостроение, 1988. – 200 с., ил.Свердлин Г.М. Прикладная гидроакустика: Учеб.пособие. – 2-е изд., перераб. И доп. – Л.: Судостроение, 1990. – 320 с., ил.Свердлин Г.М., Огурцов Ю.П. Расчет преобразователей: Учебное пособие. – Л., 1976 г.Орлов Л.В., Шабров А.А. Гидроакустическая аппаратура рыбопромыслового флота. – Л.: Судостроение, 1987. – (Библиотека инженера-гидроакустика).Доля В.К. Градуировка пьезоэлектрических преобразователей. – Ростов-на-Дону, 2008. – 33 с., ил.