
【电】 hydroacoustic transducer
Adam's ale; Adam's wine; liquid; water
【化】 water
【医】 a.; Aq.; aqua; aquae; eau; hydr-; hydro-; hydrogen monoxide; water
【经】 water
make a sound; reputation; sound; tone; voice
【化】 sound
【医】 phon-; phono-; sonus; sound
【计】 changer; converter; swapper
【化】 transducer
【医】 revolver
【经】 converter
水声转换器(Underwater Acoustic Transducer)是一种将电能与声能相互转换的装置,主要用于水下声信号的发射与接收。其核心功能是通过压电效应或磁致伸缩效应实现声波与电信号的转换,广泛应用于海洋勘探、水下通信、声呐系统及环境监测等领域。
从技术原理看,水声转换器可分为发射器和接收器两类。发射器通过电致形变材料(如锆钛酸铅陶瓷)将高频电振荡转换为机械振动,产生特定频率的声波;接收器则通过声压变化引起材料形变,进而产生电信号。国际电工委员会(IEC)在标准IEC 60500中对其频率响应范围和灵敏度参数进行了规范化定义。
典型应用场景包括:
关键技术指标包含工作频段(通常2-200kHz)、声源级(SL)、接收灵敏度(dB re 1V/μPa)及指向性指数(DI)。最新技术发展趋势体现在低频大功率换能器(<1kHz)和微型MEMS水听器的同步发展,相关进展可见《声学技术》2025年6月刊发的综述论文。
水声换能器是一种用于水下环境中实现电能与声能相互转换的装置,其核心功能是为声呐系统提供声波发射与接收能力。以下是详细解释:
基本定义与分类
水声换能器属于超声换能器范畴,主要通过压电效应(如石英、钛酸钡等材料)或磁致伸缩效应(如铁镍合金)实现能量转换。它分为两类:
工作原理
方向性与结构设计
为精准测定目标方位,水声换能器需具备尖锐方向性。通常采用阵列式设计,即多个压电晶体组成换能器阵,通过协同工作增强声波指向性。此类结构体积较大,常安装于舰船艏部水下部分。
应用场景
主要用于军事、海洋勘探等领域,如潜艇探测、海底地形测绘、渔业资源监测等。其水下声波传播特性使其成为水下通信和探测的核心设备。
材料与技术特点
常用材料包括锆钛酸铅(PZT)等压电陶瓷,具有高灵敏度、耐腐蚀性及稳定性。现代技术还结合复合材料与微机电系统(MEMS)以提升性能。
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