Пьезоэлектрические преобразователи

Размещено на http://www.allbest.ru/

Пьезоэлектрические преобразователи

Пьезоэлектрические преобразователи - это устройства, использующие пьезоэлектрический эффект в кристаллах, керамике или пленках и преобразующие механическую энергию в электрическую и наоборот.

Исходя из физического принципа действия все пьезоэлектрические преобразователи делятся на три группы: 1) преобразователи, использующие прямой пьезоэффект и применяемые в приборах для измерения параметров механических процессов, в том числе: силы, акустического и быстропеременного давления, линейных и угловых ускорений, а также вибрации, ударов. 2) преобразователи, использующие обратный пьезоэффект и применяемые в качестве излучателей ультразвука в гидроакустике и дефектоскопии, преобразователях напряжения в перемещение (пьезодвигатели и пьезореле) для юстировки зеркал оптических приборов и исполнительных элементов систем автоматики. 3) преобразователи параметрического типа, использующие одновременно прямой и обратный пьезоэффекты - пьезоэлектрические резонаторы, наиболее эффективно излучающие и принимающие энергию на фиксированной резонансной частоте. Пьезорезонаторы применяются в полосовых фильтрах, линиях задержки, преобразователях перемещения или присоединенной массы.

Достоинствами пьезоэлектрических преобразователей являются высокая линейность характеристик, широкие динамические и частотные диапазоны, простота конструкции и высокая надежность в эксплуатации.

Акустические помехи

Акустические помехи, создаваемые в водной среде, называют гидроакустическими. пьезоэлектрический энергия преобразователь

Гидроакустические помехи - акустические колебания, воздействующие на приемные антенны гидроакустических устройств, не связанные с полезным сигналом, а также его маскирующие и искажающие. Частотный спектр гидроакустических помех перекрывает весь диапазон используемых в гидроакустике сигналов, вследствие чего гидроакустические помехи являются основным фактором, ограничивающим дальность действия гидроакустических средств. Помехи делятся на шумы моря, шумы носителей и организованные. Шумы моря обусловлены взаимодействием океана и атмосферы, разрушение и подвижками ледового покрова, жизнедеятельностью морской фауны, тектонической деятельностью земной коры, техническими и тепловыми (на высоких частотах) шумами. Шумы носителей определяются шумами, создаваемые движителями, вибрациями судовых механизмов и конструкций и гидродинамическими шумами, связанными с обтеканием. Шумы, создаваемые винтами и вибрациями механизмов, имеют выраженные дискретные составляющие, частоты которых кратны числу оборотов механизмов. Организованные гидроакустические помехи создаются специально различными гидроакустическими средствами (стационарными, судовыми, самоходными и дрейфующими) в диапазоне частот используемых сигналов для снижения вероятности и дальности обнаружения.

Блоки команд управления эхолота ATLAS FISCHFINDER 793DS

Управление режимами работы эхолота с помощью меню. Индивидуальные функции эхолота вызываются и устанавливаются через электронное меню. Главное меню вызывается при помощи кнопки МЕНЮ. Выбор производится наведением курсора на желаемую строку и нажатием кнопки DO (ввод).

Раздел меню DISPLAY. Функции меню D1 и D2. Строки D1 и D2 служат для выбора способа размещения эхограмм низкочастотного (VER1) или высокочастотного (VER2) каналов в той или иной части экрана. Каналы могут устанавливаться независимо друг от друга. Таким образом, значительно увеличивается кол-во информации на экране. Функция меню DEPTH. Строка DEPTH служит для выбора тракта, значение глубины которого будет отображаться в верхней части окна фишлупы. Номер тракта соответствует данным, установленных в строках D1 и D2. Функция MODE служит для выбора деления экрана на окна. Функция SCALE EXPANDER (расширение шкалы). Зона расширения выбирается в зависимости от установленного режима отображения при установке курсора в строке SC EXP в положении PEL (пелагический) или ВОТТ (придонный). При пелагическом лове экран переключается на работу с одним частотным трактом, когда эхограмма выбранного в строках D1 и D2 одного и того же частотного тракта изображается во всех окнах экрана. Функция BOTTOM LINE. При помощи курсора меню и кнопки DO "донная линия" м/б включена на эхограмме D1 или эхограмме D2 или сразу на обеих эхограммах. "Донная линия" на цв экране формируется в виде зеленой линии. Верхняя кромка линии совпадает с началом донного сигнала. Основным достоинством зеленой линии является более четкая регистрация эхо-сигналов от рыб, находящихся в непосредственной близости от дна.

Функция THRESHOLD(порог). Эта функция направлена на снижение уровня помех и улучшение распознавания слабых полезных сигналов как на эхограммах, так и в окне фишлупы. От величины порога зависит кол-во цветовых градация эхо-сигналов, изображенных на экране. Если значение пороговой величины выбрано слишком большим, то можно потерять интересующие оператора эхо-сигналы. Необходимо убедиться в правильности выбранного значения прежде, чем начать кнопку DO, или выбрать другое значение порога. Функция SHIFT(скорость протяжки). Эта функция прим. для установки соотношения между скоростью изображения и количеством посылок. Так при продвижении изображения на каждую посылку устанавливается соотношение 1/1, на каждые две-1/2 и тд. Функция COLOUR. Эта функция применяется для выбора одной из двух шкал цветности: шкалы 1 и 2. Функция LINES. Эта функция применяется для установки степени яркости линий глубины на экране. Установка в положение 0 обеспечивает гашение линий глубины. Яркость линий пропорциональна номеру, установленному в строке меню (от 0 до 10).

Раздел меню SOUNDING. Функции VERT1 и VERT2 эквивалентны обозначениям VER1 и VER2. В функциях VER1 и VER2 содержатся идентичные для обоих трактов подфункции для установки параметров излучения и ВАРУ этих трактов. Подфункция POWER. Служит для установки величины мощности излучения в соответствующем частотном тракте. При выборе положения "0" излучение отключается. При выборе положения "1/10" мощность излучения составляет 10% от макс. мощности излучения, при выборе "1/2" - 50%. При установке в положение FULL обеспечивается максимальная мощность излучения (главным образом на больших глубинах). Подфункция PULSE(длительность импульса). Служит для изменения величины излучаемой энергии путем изменения длительности зондирующего импульса. Подфункция TVC(ВАРУ) Временная автоматическая регулировка усиления позволяет улучшить качество воспроизведения эхо-сигнала посредством изменения коэффициента усиления приемного тракта в зависимости от времени, прошедшего с момента излучения. При помощи правильно выбранной установки ВАРУ возможно получить равные амплитуды эхо-сигналов от удаленных или близких целей. Функция ECHO CLASSIFICATION. Одна из функций позволяет представить распределение эхо-сигналов по величине за определенное кол-во посылок. Другая функция позволяет выводить в том же окне суммарное распределение эхо-сигналов по величине за более длительные периоды времени в виде столбиков черного цвета, расположенными рядом с соответствующими цветными. Функция DISTRIBUTION(распределение). При помощи курсора выбирается кол-во зондирований, в течение которых должны собираться данные о амплитудах эхо-сигналов и производиться расчет распределения. Функция QUANTITY. При помощи курсора выбирается период времени, за который суммируются оценки эхо-сигналов, после чего необходимо нажать кнопку DO на панели управления. Функция SEABED. Эта функция применяется при работе с донным тралом.

Раздел меню WINDOW. Функция CLASSIFICATION. Появление в нижнем левом углу экрана окна, которое содержит гистограмму распределения эхо-сигналов по величине за опр. промежуток времени.

Раздел меню MEMORY. Этот раздел меню применяется для записи опр. эхограмм. Например, если определено, что дно в этом районе представляет опасность для работы тралом, эта эхограмма м/б введена в память вместе с датой и временем. Запись эхограммы: при необходимости записи эхограммы необходимо навести курсор на поле STORE, а затем нажать на DO. Воспроизведение ранее записанной эхограммы: при необх. вызова на экран ранее записанной эхограммы необходимо навести курсор на поле SHOW, а затем нажать на DO. Чтобы убрать-ESC.

Разрешающая способность по дальности РП эхолота

Для эффективного использования гидроакустических приборов при поиске рыбы важное значение имеет правильный выбор основных характеристик аппаратуры с учетом параметров среды и регистрируемых объектов. В частности при выборе оптимальной рабочей частоты большую роль играет учет затухания ультразвука в водной среде, а также резонансного рассеивания акустических волн на рыбах. Расчеты полярных характеристик дальности действия существующих эхолотов и гидролокаторов показывают, что эффективные углы рыбопоисковых приборов достигают больших значений. Этим и объясняется недостаточная точность выхода на рыбу при прицельном лове и ограниченные возможности при поиске рыбы у дна. Анализ условий, при которых происходит раздельная регистрация лоцируемых объектов, показывает, что разрешающая способность по дальности для рыбопоисковых эхолотов колеблется от 0,5 до 3,5 м, для гидролокаторов она достигает 15 м и больше. Разрешающая способность по дальности - это способность РЛС показывать на экране в виде отдельных меток эхосигналы от двух близких целей, находящихся на одинаковом пеленге относительно РЛС.

Размещено на Allbest.ru