
【電】 hydroacoustic transducer
Adam's ale; Adam's wine; liquid; water
【化】 water
【醫】 a.; Aq.; aqua; aquae; eau; hydr-; hydro-; hydrogen monoxide; water
【經】 water
make a sound; reputation; sound; tone; voice
【化】 sound
【醫】 phon-; phono-; sonus; sound
【計】 changer; converter; swapper
【化】 transducer
【醫】 revolver
【經】 converter
水聲轉換器(Underwater Acoustic Transducer)是一種将電能與聲能相互轉換的裝置,主要用于水下聲信號的發射與接收。其核心功能是通過壓電效應或磁緻伸縮效應實現聲波與電信號的轉換,廣泛應用于海洋勘探、水下通信、聲呐系統及環境監測等領域。
從技術原理看,水聲轉換器可分為發射器和接收器兩類。發射器通過電緻形變材料(如锆钛酸鉛陶瓷)将高頻電振蕩轉換為機械振動,産生特定頻率的聲波;接收器則通過聲壓變化引起材料形變,進而産生電信號。國際電工委員會(IEC)在标準IEC 60500中對其頻率響應範圍和靈敏度參數進行了規範化定義。
典型應用場景包括:
關鍵技術指标包含工作頻段(通常2-200kHz)、聲源級(SL)、接收靈敏度(dB re 1V/μPa)及指向性指數(DI)。最新技術發展趨勢體現在低頻大功率換能器(<1kHz)和微型MEMS水聽器的同步發展,相關進展可見《聲學技術》2025年6月刊發的綜述論文。
水聲換能器是一種用于水下環境中實現電能與聲能相互轉換的裝置,其核心功能是為聲呐系統提供聲波發射與接收能力。以下是詳細解釋:
基本定義與分類
水聲換能器屬于超聲換能器範疇,主要通過壓電效應(如石英、钛酸鋇等材料)或磁緻伸縮效應(如鐵鎳合金)實現能量轉換。它分為兩類:
工作原理
方向性與結構設計
為精準測定目标方位,水聲換能器需具備尖銳方向性。通常采用陣列式設計,即多個壓電晶體組成換能器陣,通過協同工作增強聲波指向性。此類結構體積較大,常安裝于艦船艏部水下部分。
應用場景
主要用于軍事、海洋勘探等領域,如潛艇探測、海底地形測繪、漁業資源監測等。其水下聲波傳播特性使其成為水下通信和探測的核心設備。
材料與技術特點
常用材料包括锆钛酸鉛(PZT)等壓電陶瓷,具有高靈敏度、耐腐蝕性及穩定性。現代技術還結合複合材料與微機電系統(MEMS)以提升性能。
【别人正在浏覽】