Гидрофоны

Гидрофон прямого сигнала [c.262]

Таблица 5.1. Пьезоэлектрические параметры материалов для гидрофонов [43]

Гидрофоны и электретные датчики колебаний или давления — кабельные или экранные эластичные системы, в которых диэлектриком служит заряженная пленка электрета. При любой деформации такого кабеля или экрана на выходе устройства появляются электрические сигналы. Достоинствами подобных датчиков являются простота, экономичность и способность работать в широком динамическом диапазоне 3—200 дБ на частотах 1 Гц — 15 кГц. [c.166]

В этом случае у границы раздела с жесткой средой образуются пучность давления и узел скорости. Примечательно то обстоятельство, что на самой границе раздела будет наблюдаться давление, равное почти удвоенному давлению падающей волны. Поэтому гидрофон или другой измеритель интенсивности, реагирующий на давление, с размерами больше, чем длина звуковой волны, будет показывать завышенное давление. Чтобы гидрофон показывал такое же давление, какое существует в свободной звуковой волне, надо или добиться отсутствия отраженной от гидрофона волны, или выполнить его по размерам меньше, чем длина звуковой волны в данной среде. [c.183]

Волновод представлял собой водный слой толщиной 40-180 мм. Удаление приемного гидрофона от излучателя составляло около 4 м. Высоко- [c.180]

Обратим внимание, что даже при очень малом х, например, при переходе из воздуха в воду, звуковое давление в воде на основании уравнения (3,4) будет практически в два раза больше, чем в падающей из воздуха волне. Полное давление в во -духе и в воде на границе почти точно равно удвоенному давлению в падающей волне. Если в воздухе и в воде применяется один и тот же приемник давления (например, гидрофон), то в воде звук, приходящий из воздуха, будет воспринят как столь же сильный, несмотря на то что в воду проникает ничтожная часть звуковой энергии. При использовании приемника скорости, согласно соотношению (3,3), получим во второй среде очень малые величины. [c.40]

Чувствительность аппарата тесно связана с теоретическим понятием чувствительности преобразователя. Обычно для электроакустических аппаратов-приемников используется чувствительность по напряжению, т. е. отношение электрического напряжения на выходе приемника к действующему на него звуковому давлению. При этом оговаривается, естественно, режим на электрической стороне преобразователя (холостой ход или нагрузка на заданное сопротивление). Кроме того, если используется чувствительность при холостом ходе, то указывается внутреннее электрическое сопротивление самого приемника. Будем называть чувствительностью приемника (микрофона, гидрофона) величину [c.106]

ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ АППАРАТЫ Гидрофон [c.182]

В диапазоне инфразвуковых, звуковых и низких у3-частот ча1це всего для получения акустич. голограмм применяются электроакустические преобразователи микрофоны, вибродатчики и гидрофоны, к-рые преобразуют звуковое давление (колебат. смеп(ение) в эквивалентный электрич. сигнал. Поскольку для получения изображения акустич. детектор должен быть пространственным, то возможны неск. способов регистрации акустич. голограмм с помощью электроакустич. преобразователей. [c.512]

IIриёмники звука служат для восприятия звуковой энергии и преобразования её в другие формы. К приёмникам 3. относится, в частности, слуховой аппарат человека и животных. В технике для приема 3. применяются гл. обр. элоктроакустич. преобразователи — микрофоны в воздухе, гидрофоны в воде, геофоны в земной коре. Наряду с подобными приёмниками, воспроизводящими временную структуру звукового сигнала, существуют приборы, воспринимающие усреднённые но времени характеристики волны (наир., Рэлея диск, Радиометр акустический). [c.70]

В прошлом частотный 3. а. проводили с помощью резонаторов акустических, напр, резопаторов Гельмгольца. Набор таких резонаторов с разл. резонансными частотами позволяет проводить частотный 3. а., наблюдая, какие из резонаторов отк,пикаются на звук и с какой громкостью. В настоящее время 3. а. выполняют после преобразования звукового сигнала в электрический с номощью микрофона (в воздухе) или гидрофона (в воде). Применяют либо параллельный, либо последовательный 3. а. В первом случае электрич. сигнал пропускают через набор полосных фильтров с шириной Д/п, где п — номер фильтра, и получают частотный спектр. Наиб, употребительны анализаторы с постоянной относит, шириной полосы Д/п//ср П (/ср — ср. частота фильтра), равной 1, Vs или /в октавы. Совокупность напряжений на выходе фильтров представляет частотный спектр сигнала. В случае нестационарных сигналов спектр характеризуется накопленными за нек-рый интервал времени Т среднеквадратичными напряжениями на выходе фильтров. [c.71]

Достоинствами О. п. з. являются слабая подверженность влиянию эл.-магн. помех, относительно высокая чувствительность и большой динамич. диапазон, ноз-люжность стыковки с системами оптич. обработки информации и относит, простота способов построения приёмников с распределёнными параметрами. О. п. з. находят применение в качестве гидрофонов, микрофонов, виброметров. Порог чувствительности, т, е. мин. звуковое давление, обнаруживаемое на фоне собств. шумов, для большинства О. п. з. сопоставим с порогом слышимости (см. Пороги слуха) и уровнем шумов океана и составляет 0—40 дБ относительно 1 мкПа/Гц / . [c.461]

Эквивалентные (Х) и (,(Я) понятия имеются и в др. областях физики, во называются др. терминами кривые равной громкости и частотная характеристика чувствительности микрофона (гидрофона) — в акустике и гидроакустике амЕ1литудно-частотная характеристика — в радиоэлектронике спектр действия — в фотобиологии коэф. качества ионизирующего излучения — в радвац. безопасности. [c.609]

В гидравлической лаборатории Миннесотского университета Рапкиным и Олсоном для измерения содержания свободного газа в зоне проточной кавитации был применен а сустический метод, в котором концентрация газа измерялась с помощью скорости распространения акустического импульса эта скорость сопоставлялась с аналогичной скоростью для воды, свободной от газа. Источником звука служил специально спроектированный магнитострикционный датчик (гидрофон), дающий импульс выбранной частоты. Сигнальная волна датчика подавалась на стандартный осциллоскоп, по которому определялось время прохождения звуковой волны. Прибор обеспечивал удовлетворительное измерение концентрации свободного газа в диапазоне от 1 до 300 частей на миллион по объему при нормальной температуре и пониженном давлении. [c.116]

Анализ причин аварии Александер Кьелланд был проведен компетентной комиссией, назначенной правительством Норвегии [84]. Оказалось, что первичной причиной послужила трещина вблизи сварного шва в окрестности конструктивного концентратора — отверстия для установки гидрофона. Эта трещина постепенно развивалась как типичная трещина усталости. Устойчивый рост трещины проходил около 12 мес, причем к моменту разрушения соответствующего конструктивного элемента трещина охватывала около 2/3 его периметра. Система колонн и скрепляющих их связей была спроектирована таким образом, что платформа фактически не обладала запасом живучести, т. е. не была способна выполнять хотя бы частично свои функции при разрушении отдельных элементов. Поэтому разрушение одного из элементов повлекло за собой последовательное разрушение соседних элементов, что в конечном счете вызвало аварийную ситуацию. Таким образом, экспертиза обнаружила ряд серьезных ошибок при проектировании, изготовлении и эксплуатации — выбор неудачной конструктивной схемы, пропуск серьезного технологического дефекта, отсутствие средств для обнаружения развитых усталостных трещин в эксплуатируемой конструкции, халатное отношение к личной безопасности экипажа платформы, неэффективность спасательных служб. Достаточно было устранить или предупредить одну—две из перечисленных ошибок, например, выбрать для несущей конструкции схему повышенной живучести, чтобы авария не произошла или, во всяком случае, не сопровождалась бы таким большим числом человеческих жертв. [c.19]

Усиленно разрабатываются в последнее время конструкции высокочувствительных широкоапертурных гидрофонов с пленочными рабочими элементами из текстурированных двумерным вытяжением или поляризацией в коронирующем разряде высокополимеров типа поливинилиденфторида и сополимеров на его основе. Сводка характеристик современных материалов для гидрофонов приведена в табл. 5.1. [c.144]

Особый случай представляет использование композитных пьезоматериалов в гидрофонах, где K " nbe3o = dhgh и, как следует из уравнений связи (5.6), (5.7), можно ожидать повышения чувствительности гидроакустического приемника при приближении к ФП. Этот эффект действительно наблюдался в текстурах сульфо-иодид сурьмы — полимер, в которых максимум К "иъезо сдвигается в сторону повышающейся 7к в случае легирования сегнето-электрика. [c.256]

Эксперименты Скзгчика и Хэддла показывают, что шум, измеренный в пограничном турбулентном слое вращающегося цилиндра гидрофонами диаметром 12,5 см, на частоте 24 кгц совпадает с уровнем шума, измеренным теми же гидрофонами на расстоянии 1 от пограничного слоя. Таким образом, уровень шума в этих условиях одинаков как под пограничным слоем, так и вдали от него. Это говорит о том, что приемник, имеющий большие размеры, в основном воспринимает истинный звук ближнее поле пульсаций давления усредняется таким приемником. [c.456]

Пз) и глицерине (4=14 Пз). Радиус звукового пучка с частотой f = 2 МГц был равен с1 = 0,75 см, поэтому согласно сказанному выше время установления тепловых эффектов с1 Г) в бензоле и глицерине равно 1,5-10 с. Для используемых в эксперименте импульсов мощностью до 50 Вт и длительностью порядка 1 с процесс был нестационарным, причем длины самофокусировок составляли 12 см в бензоле и 8 см в глицерине при зтом расстояние образования разрыва из-за квадратичной нелинейноста было значительно большим (15—20 см). Регистрация велась с помощью оптической визуализации звука, в экспериментах с глицерином использовали также гидрофон. В экспериментах наблюдалось существенное (до 2 раз) сужение пучка и даже его распад на несколько пучков (нитей) что соответствует описанному выше эффекту самофокусировочной не устойчивоста. [c.190]

С помощью приемников для прослушивания звука в воде — гидрофонов (пьезоэлектрический гидрофон был предложен Ланжеве-ном в 1918 г.) можно вести наблюдение за движением кораблей на больших расстояниях по характерному шуму, создаваемому в воде их механизмами на ходу. Так как звук в ваде распространяется с малым затуханием, с помощью приборов, аналогичных радиолокаторам, только использующих звуковые излучатели и приемники, можно обнаружить под водой различного рода препятствия (косяки рыб, айсберги, подводные лодки). Радиолокатор для этих целей совершенно непригоден из-за сильного поглощения электромагнитных волн в воде [c.8]

Чувствительность приемника как правило, зависит от частоты. Эта зависимость называется частотной характеристикой чувствительности приемника (микрофона, гидрофона) и обычно представляется в виде графика прСдБ] /), причем шкала частот также берется в логарифмическом масштабе. [c.106]

Весьма распространенный вид конструкции гидрофона при-емника и излучателя) изображен на рис. 4.50. Пьезокристаллический элемент в виде одиночного блока или пакета пластин поджимается при помощи гайки, шарикового упора и опорной шайбы к поршневой диафрагме, являющейся антенной гидрофона. Для равномерности поджатия, электрической изоляции и уменьшения гибкости механического контакта на торцах пьезоэлемента имеются тонкие изоляционные прокладки. Выводы от пьезоэлемента соединяются с кабелем, выходящим через водонепроницаемый сальник. Диафрагма составляет одно целое с днищем корпуса, в котором выточена кольцевая канавка для создания гибкого подвеса — воротника, на котором движется диафрагма. Обычно пьезоэлемент собирается в виде пакета пластин, обладающих поперечным пьезоэффектом (сегнетова соль, дифосфат аммония, сульфат лития). Между пластинами прокладываются электроды из тонкой фольги. Пластины укладываются так, чтобы одноименные поляризующиеся поверхности были обращены к одному и тому же электроду. [c.182]

Сд(Сп+Ск)(Сд + Сп+Ск) соц =( /ПэСэ) — резонансная частота гидрофана. Чувствительность холостого хода гидрофона с учетом (ЗЛЗО) и при условии принимает вид [c.183]

Как видно, гидрофон является приемником давления в области частот ниже резонанса его механической системы. Чувствительность его мы определили по отношению к давлению, действующему на диафрагму, считая, что оно однородно по всей площади диафрагмы. Это справедливо только до тех пор, пока размеры диафрагмы малы по сравнению с длиной волны и тогда ее чувст- [c.183]

Затухание, в свою очередь, зависит от активной части сопротивления излучения диафрагмы и коэффициентов потерь в материале воротника диафрагмы, в пьезоэлементе, в прокладках и в местах механического контакта. Только сопротивление излучения диафрагмы может быть подсчитано, а остальные составляющие активного сопротивления зависят от технологии сборки, точности изготовления деталей и т. п. Поэтому резонансная чувствительность может существенно варьировать и расчету не поддается. Предельное ее значение определяется сопротивлением излучения. Оно в Шэ сооЛизлуч раз больше, чем чувствительность на низких частотах. Согласно закону низкочастотного приема (4.23) чувствительность такого гидрофона как излучателя будет в области до резонанса возрастать пропорционально частоте. [c.184]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...