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海洋換能器的換能器陣列

海洋換能器一種能夠傳送或接收聲波并完成聲波所攜帶的能量和電能之間的信息和能量轉換的裝置,簡稱為電聲換能器。多個傳感器按照一定的規律和形狀排列成一個陣列,成為換能器陣列,簡稱為陣列。常用的陣列有:線列陣、平面陣、圓柱陣、球面陣、參數矩陣、積陣、合成孔徑陣、定束寬陣、側陣、共形陣和拖曳線陣等。

水聲換能器是完成水聲信號轉換的一種裝置。它是電子設備與水下信號聲場之間的紐帶。要識別水聲儀器的性能,往往首先看到其換能器的性能。

水聲傳感器分類

1.根據工作形式,可分為發射換能器和接收換能器。

2.根據其結構形式,可分為球形換能器、管換能器、彎盤換能器、復合棒換能器、環形換能器、彎曲換能器、矢量水聽器和光纖水聽器。

3.根據電場能量交換材料,可分為壓電單晶、壓電陶瓷(如鈦酸鋇、壓電陶瓷)、壓電薄膜(如聚偏氟乙烯)、壓電復合材料(如1≤3壓電復合材料)和弛豫鐵電單晶。

4.根據磁場,能量交換材料可分為電型、電磁型、磁致伸縮型、鐵磁性流體和超磁致伸縮稀土材料。

5.其它:匹配層換能器、電火花聲源、MEMS水聽器陣列和帶反向隔音板的聲陣列。

到目前為止,聲波是人類在海洋中遠距離傳輸信息和能量的唯一載體,因此水聲換能器也被比作聲納系統的"耳與眼"。隨著水聲技術應用領域的不斷擴大和擴展,在技術競爭、軍事對抗和海洋資源勘探開發中對地球的全面認識的背景下,水聲換能器技術的迅速發展已成為聲納技術發展的重要前提。

水聲換能器技術包括新材料、新原理、新結構和新工藝。

材料技術:有源材料(壓電材料和磁致伸縮材料),被動式材料(吸聲、反向聲、聲傳輸、解耦和結構);

設計技術:理論、結構與匹配設計;

生產技術:加工、裝配和密封。

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