ปริมาณข้อมูลจากเสาอากาศพลังน้ำ ทำเสาอากาศพลังน้ำแบบง่ายๆจากขยะ

และลักษณะทางเทคนิค

วัตถุประสงค์ของเสาอากาศพลังน้ำ

เสาอากาศไฮโดรอะคูสติกออกแบบมาเพื่อส่งหรือรับสัญญาณไฮโดรอะคูสติกโดยใช้ ทรานสดิวเซอร์แบบไฮโดรอะคูสติกและเพื่อให้แน่ใจว่ามีการคัดเลือกเชิงพื้นที่

ทรานสดิวเซอร์แบบไฮโดรอะคูสติก

ทรานสดิวเซอร์แบบไฮโดรอะคูสติกเป็นอุปกรณ์ทางเทคนิคที่แปลงการสั่นสะเทือนทางไฟฟ้าให้เป็นทางกล หรือในทางกลับกัน การสั่นสะเทือนทางกลเป็นทางไฟฟ้า

ทรานสดิวเซอร์ไฮโดรอะคูสติกมีสองประเภทหลัก:

ก) สนามแม่เหล็ก;

b) เพียโซอิเล็กทริก

หลักการทำงานของทรานสดิวเซอร์แบบแมกนีโตสตริกทีฟ

ตัวแปลงสนามแม่เหล็กใช้ปรากฏการณ์ของสนามแม่เหล็ก ปรากฏการณ์ สนามแม่เหล็กก็คือในวัสดุเฟอร์โรแมกเนติกบางชนิดที่อยู่ภายใต้อิทธิพล สนามแม่เหล็กการเสียรูปเกิดขึ้น โดยมีลักษณะของการเปลี่ยนแปลงความยาวของตัวอย่างเมื่อวางตามแนวเส้นแรงแม่เหล็ก เอฟเฟกต์นี้เรียกว่า ผลของสนามแม่เหล็กโดยตรง.

หากความแรงของสนามแม่เหล็กเพิ่มขึ้น ความยาวของแท่งแม่เหล็กจะเพิ่มขึ้น แม่เหล็กจะเรียกว่าขั้วบวก และหากความยาวของแท่งแม่เหล็กลดลง แท่งแม่เหล็กจะเรียกว่าขั้วลบ

กราฟของการพึ่งพาการยืดตัวสัมพัทธ์ของวัสดุเฟอร์โรแมกเนติกต่างๆ กับความแรงของสนามแม่เหล็กจะแสดงในรูปที่ 1 5.

เพอร์มาลลอย

โคบอลต์

– นิกเกิล

ข้าว. 5. กราฟของการเสียรูปสัมพันธ์กับความแรงของสนาม

ลักษณะและระดับของการเสียรูปขึ้นอยู่กับวัสดุตัวอย่าง วิธีการประมวลผล ปริมาณการทำให้เป็นแม่เหล็กเบื้องต้น และอุณหภูมิ จากวัสดุที่นำเสนอในรูป 5 เพอร์มัลลอยมีสนามแม่เหล็กเป็นบวก นิกเกิลมีสนามแม่เหล็กเป็นลบ และโคบอลต์มีสัญญาณแปรผันของสนามแม่เหล็ก ขึ้นอยู่กับความแรงของสนามแม่เหล็ก

การเสียรูปของตัวอย่างใดๆ จะถูกจำกัดไว้ที่ขีดจำกัดที่เรียกว่า ความอิ่มตัวของสนามแม่เหล็ก. ขนาดของความเครียดความอิ่มตัวและความแรงของสนามแม่เหล็กที่เกิดความอิ่มตัวนั้นขึ้นอยู่กับวัสดุ ตัวอย่างเช่น ขนาดของความอิ่มตัวของสนามแม่เหล็กในนิกเกิลนั้นมากกว่าในโคบอลต์มาก และความอิ่มตัวของนิกเกิลเกิดขึ้นที่ความแรงของสนามแม่เหล็กต่ำกว่าความอิ่มตัวของโคบอลต์

คุณสมบัติของวัสดุสนามแม่เหล็กได้รับอิทธิพลอย่างมากจาก การรักษาความร้อน. การหลอมวัสดุใด ๆ จะทำให้ขนาดของสนามแม่เหล็กเพิ่มขึ้น

เมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น ผลของสนามแม่เหล็กจะลดลงจนหายไปโดยสิ้นเชิง

จากมุมมองของจลน์ศาสตร์ของโมเลกุล ปรากฏการณ์ของสนามแม่เหล็กจะอธิบายได้ดังนี้:

แกนผลึกศาสตร์ของผลึกเนื้อเดียวกันขนาดเล็กของวัสดุเฟอร์โรแมกเนติกมีการวางแนวแบบสุ่มในอวกาศ อย่างไรก็ตาม แต่ละผลึกจะรวมกันเป็นสิ่งที่เรียกว่า โดเมน. โมเมนต์แม่เหล็กของแต่ละโดเมนมีทิศทางเฉพาะ ตัวอย่างเช่น ในนิกเกิล โมเมนต์แม่เหล็กของโดเมนนั้นมีทิศทางแปดทิศทาง - ตามแนวทแยงมุมทั้งสี่ของลูกบาศก์ ทิศทางเหล่านี้เรียกว่า ทิศทางของการดึงดูดที่ง่ายที่สุด. ถ้าตัวอย่างไม่ถูกทำให้เป็นแม่เหล็ก โมเมนต์แม่เหล็กของโดเมนจะถูกจัดทิศทางแบบสุ่ม และโมเมนต์แม่เหล็กทั้งหมดจะเป็นศูนย์

ภายใต้อิทธิพลของสนามแม่เหล็กภายนอก โดเมนแม่เหล็กจะมีการปรับทิศทางใหม่ พวกมันถูกวางในทิศทางที่ตรงกับทิศทางของสนามภายนอก ในกรณีนี้ โครงผลึกมีรูปร่างผิดปกติ ซึ่งทำให้ขนาดของตัวอย่างเปลี่ยนไป

นอกเหนือจากเอฟเฟกต์สนามแม่เหล็กโดยตรงแล้วยังมีอีกด้วย ผลของสนามแม่เหล็กย้อนกลับสาระสำคัญคือการเปลี่ยนสถานะแม่เหล็กของตัวอย่างภายใต้อิทธิพล ความเครียดทางกล. เมื่อวัสดุเฟอร์โรแมกเนติกถูกกระทำโดยกลไก โครงตาข่ายคริสตัลจะผิดรูป ซึ่งเป็นผลมาจากการที่การวางแนวของโมเมนต์แม่เหล็กของโดเมนที่สัมพันธ์กับสนามแม่เหล็กภายนอกเปลี่ยนแปลงไป

Magnetostriction เป็นผลที่สม่ำเสมอ ซึ่งหมายความว่าเมื่อขั้วของสนามแม่เหล็กเปลี่ยนแปลง สัญญาณของการเสียรูปจะไม่เปลี่ยนแปลง ดังนั้นหากกระแสสลับถูกส่งผ่านโซลินอยด์ซึ่งภายในซึ่งมีแท่งอยู่แท่งนั้นจะทำการสั่นเป็นระยะโดยมีความถี่เท่ากับสองเท่าของความถี่ที่น่าตื่นเต้น สนามแม่เหล็กไฟฟ้า. ผลกระทบนี้สามารถกำจัดได้โดยการใช้สนามแม่เหล็กเบื้องต้นของคอนเวอร์เตอร์ ในตัวแปลงของอุปกรณ์ไฮโดรอะคูสติกการค้นหาแม่เหล็กจะดำเนินการโดยการติดตั้งแม่เหล็กถาวรหรือการแนะนำแหล่งกระแสตรงพิเศษ

ลักษณะการทำงานของทรานสดิวเซอร์แบบแมกนีโตสตริกทีฟที่ไม่มีอคติจะแสดงในรูปที่ 1 6 และด้วยแม่เหล็ก - ในรูป 7.

–H +H

ข้าว. 6. ลักษณะของงาน

ตัวแปลงสัญญาณสนามแม่เหล็กโดยไม่มีอคติ

ข้าว. 7. ลักษณะของงาน

ตัวแปลงสนามแม่เหล็กพร้อมสนามแม่เหล็ก

เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพของคอนเวอร์เตอร์ ความถี่ของการกระตุ้นภายนอกจะต้องเท่ากับความถี่ของการสั่นของมันเอง ความถี่ของการสั่นสะเทือนแบบยืดหยุ่นตามธรรมชาติของแท่งขึ้นอยู่กับความยาวและวัสดุที่ใช้ทำ

ความถี่ธรรมชาติของแท่งถูกกำหนดโดยสูตร:

ที่ไหน ไม่มี –เลขฮาร์มอนิก (ปกติ n= 1);

ล –ความยาวก้าน, ซม;

อี –โมดูลัสยืดหยุ่นของวัสดุ ไม่มี/ม 2 ;

ρ - ความหนาแน่น กก./ม 3 .

การออกแบบทรานสดิวเซอร์แบบแมกนีโตสตริกทีฟ

ทรานสดิวเซอร์แบบแมกนีโตสตริกทีฟใด ๆ ประกอบด้วยแกนที่ทำจากวัสดุแมกนีโตสตริกทีฟซึ่งมีขดลวดที่ทำจากลวดทองแดงยืดหยุ่นพร้อมฉนวนกันน้ำ แกนกลางทำจากแผ่นประทับตราบาง ๆ หลังจากการปั๊มแล้ว แผ่นจะถูกอบอ่อน ชั้นออกไซด์ที่เกิดขึ้นบนพื้นผิวของแผ่นระหว่างการหลอมเป็นฉนวนที่ดี ฉนวนระหว่างแผ่นป้องกันการเกิดกระแสไหลวนในแกนกลาง และลดการสูญเสียพลังงานเนื่องจากความร้อนของแกนกลาง

ในเครื่องมือค้นหา ทรานสดิวเซอร์แบบแท่งแมกนีโตสตริกทีฟถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลาย แผ่นเพลทที่ใช้ประกอบทรานสดิวเซอร์แบบแท่งนั้นมีอยู่ รูปร่างสี่เหลี่ยมมีสล็อต แผ่นจะถูกประกอบเป็นแพ็คเกจซึ่งเป็นวงจรแม่เหล็กปิดบนแท่งที่วางขดลวด ในการติดตั้งแม่เหล็กถาวรด้วยความช่วยเหลือของคอนเวอร์เตอร์ที่ถูกทำให้เป็นแม่เหล็กอย่างถาวรจะมีร่องตามยาวอยู่ในแกนกลาง การออกแบบทรานสดิวเซอร์แบบแท่งแมกนีโตสตริกทีฟแสดงไว้ในรูปที่ 1 8.

การเลือกตำแหน่งการติดตั้งสำหรับเสาอากาศเอคโค่ซาวด์เดอร์จะกำหนดระดับเสียงรบกวนที่มาพร้อมกับสัญญาณที่มีประโยชน์ซึ่งก็คือค่าสัมประสิทธิ์ การกระทำที่เป็นประโยชน์เสาอากาศ ความลึกสูงสุดที่สามารถวัดได้จริงภายใต้เงื่อนไขการเดินเรือที่มีอยู่ และบางครั้งก็มีความเป็นไปได้ที่จะทำการวัด

แหล่งที่มาหลักของการรบกวนทางพลังน้ำที่ส่งผลกระทบต่อเสาอากาศคือเครื่องจักรและกลไกของเรือ ใบพัด ชั้นขอบเขตที่ปั่นป่วน เช่นเดียวกับระบบพลังน้ำเสียงอื่น ๆ ที่ทำงานพร้อมกันบนเรือ แหล่งกำเนิดสัญญาณรบกวนแต่ละแหล่งจะสร้างสัญญาณรบกวนในสเปกตรัมบางช่วง ซึ่งไปถึงเสาอากาศ โดยแพร่กระจายโดยตรงไปตามตัวเรือ ในน้ำไปตามตัวเรือ สะท้อนจากวัตถุที่กระจัดกระจายในสภาพแวดล้อมทางทะเลหรือจากด้านล่าง การทำงานของเสาอากาศได้รับผลกระทบเป็นพิเศษจากฟองอากาศที่กระจัดกระจายในชั้นน้ำที่อยู่รอบเสาอากาศ ในทางปฏิบัติมีการสังเกตซ้ำแล้วซ้ำเล่าว่าเมื่อเรือเคลื่อนที่โดยใช้บัลลาสต์ เมื่อมีฟองสบู่เกิดขึ้นในบริเวณใกล้ด้านล่างสุด เครื่องส่งเสียงก้องจะหยุดวัดแม้แต่ความลึกที่ค่อนข้างเล็ก เมื่อความเร็วของการเคลื่อนที่ของเรือลดลงหรือหยุดลง การทำงานของเครื่องส่งเสียงก้องก็จะกลับมาอีกครั้ง ปรากฏการณ์นี้สามารถอธิบายได้จากข้อเท็จจริงที่ว่าฟองอากาศในอีกด้านหนึ่งกระจายและดูดซับพลังงานอย่างเข้มข้นและในทางกลับกันก็เปลี่ยนแปลง คุณสมบัติทางกายภาพสภาพแวดล้อมที่สัมผัสโดยตรงกับเสาอากาศจะลดความแข็งแกร่งที่เท่ากันซึ่งจะส่งผลต่อการกำหนดค่าของระบบเสาอากาศกลางซึ่งจะลดประสิทธิภาพของการแปลงสัญญาณไฟฟ้าเป็นสัญญาณทางกลและในทางกลับกัน

เพื่อลดอิทธิพลของปัจจัยรบกวนต่อการทำงานของเครื่องสะท้อนเสียง ควรติดตั้งเสาอากาศในตำแหน่งที่ตรงตามข้อกำหนดต่อไปนี้:

 การเปลี่ยนแปลงของแรงดันอุทกไดนามิก ณ สถานที่ติดตั้งเสาอากาศ เมื่อความเร็วของเรือเปลี่ยนแปลงควรน้อยที่สุด
 สถานที่ติดตั้งเสาอากาศควรอยู่ห่างจากห้องเครื่องยนต์ ใบพัด เครื่องขับดัน รวมถึงจากห้องซึ่งมีเครื่องจักรและกลไกที่มีเสียงดังมากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้
 ในพื้นที่ที่มีเสาอากาศตั้งอยู่ (ที่ระยะห่างไม่เกิน 3-5 เมตร) ไม่ควรมีท่อน้ำเข้าหรืออุปกรณ์ระบายน้ำ เนื่องจากอาจทำให้เกิดการละเว้นเพิ่มขึ้นอย่างมากหรือสูญเสียการอ่านค่าเสียงสะท้อนโดยสิ้นเชิง โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ที่ทำงานที่ความถี่ต่ำ
 ในบริเวณใกล้เคียงกับเสาอากาศ โดยเฉพาะอย่างยิ่งไปทางหัวเรือ ไม่ควรมีโครงสร้างเรือที่ยื่นออกมาหรืออุปกรณ์ยิงที่อาจรบกวนการทำงานของเครื่องส่งเสียงสะท้อน
 บนเส้นทางการปล่อยและการรับสัญญาณ ภายใน 60° จากแนวตั้ง ไม่ควรมีชิ้นส่วนใดที่สามารถสะท้อนการสั่นทางเสียงได้
 ตำแหน่งการติดตั้งเสาอากาศควรอยู่ห่างจากระบบเสียงสะท้อนน้ำอื่นๆ ที่มีอยู่บนเรือให้มากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้
 แนะนำให้จัดให้มีการเข้าถึงเสาอากาศที่สะดวกสำหรับการตรวจสอบ การบำรุงรักษา และการเปลี่ยน
หลังจากกำหนดตำแหน่งที่เป็นไปได้สำหรับการติดตั้งเสาอากาศ echo sounder โดยคำนึงถึงข้อกำหนดข้างต้นแล้ว จำเป็นต้องเลือกสถานที่ที่มีระดับต่ำสุดโดยพิจารณาจากการประเมินเบื้องต้นของระดับเสียงในสถานที่ที่ควรติดตั้งเสาอากาศ ของเสียงรบกวน
เมื่อเลือกตำแหน่งของเสาอากาศเครื่องสะท้อนเสียงจำเป็นต้องคำนึงถึงทิศทางการหมุนของใบพัดของเรือด้วย ดังนั้น เมื่อใช้ใบพัดที่มีระดับพิตช์ขวา ด้านซ้ายของส่วนท้ายเรือจะโดนกระแสน้ำที่ถูกรบกวน เป็นผลให้เกิดการสั่นสะเทือนของตัวเรือ โดยกระจายไปทางด้านซ้ายของด้านล่างของตัวเรือเป็นส่วนใหญ่ การสั่นสะเทือนของตัวเรือทำให้เกิดการรบกวนทางเสียงเพิ่มเติม ในเรื่องนี้ ขอแนะนำให้ติดตั้งเสาอากาศเอคโค่ซาวเดอร์ทางกราบขวาและใช้ใบพัดพิตช์ขวาทางด้านซ้าย

ผลการวัดระดับเสียงที่จุดต่างๆ ของตัวเรือบ่งชี้ว่าตามกฎแล้วระดับเสียงต่ำสุดจะอยู่ที่หัวเรือ ดังนั้นจึงขอแนะนำให้ติดตั้งเสาอากาศ echo sounder ให้ใกล้กับส่วนโค้งของเรือมากที่สุด (ในบริเวณที่มีแรงดันบวก) โดยคำนึงถึงความไม่ยอมรับในการเปิดเผยในระหว่างการทอย ขอแนะนำให้ติดตั้งเสาอากาศให้ใกล้กับเส้นกึ่งกลางของเรือมากที่สุด

อิทธิพลของการรบกวนสามารถลดลงได้โดยการติดตั้งหน้าจอพิเศษ

การติดตั้งอุปกรณ์ที่เหลือของชุดเครื่องสะท้อนเสียงสะท้อนนั้นดำเนินการตามข้อกำหนดของเอกสารทางเทคนิคของผลิตภัณฑ์และคำนึงถึงความง่ายในการใช้งานของอุปกรณ์

"...อุปกรณ์ทางเทคนิคที่รับหรือส่งสัญญาณไฮโดรอคูสติก และร่วมกับฮาร์ดแวร์ของสถานีหรือคอมเพล็กซ์ ช่วยให้มั่นใจได้ถึงการเลือกสรรเชิงพื้นที่..."

แหล่งที่มา:

"ระบบของรัฐเพื่อให้มั่นใจถึงความสามัคคีของการวัด การวัดทางน้ำ ข้อกำหนดและคำจำกัดความ R 50.2.037-2004"

(อนุมัติโดยมติมาตรฐานแห่งสหพันธรัฐรัสเซียลงวันที่ 11 กุมภาพันธ์ 2547 N 55-st)

• - ชุดมาตรการเพื่อลดระดับคุณลักษณะหุ้มเกราะ - อะคูสติกภายในของระบบและกลไกของเรือดำน้ำและเรือผิวน้ำ...

  อภิธานคำศัพท์ทางการทหาร

• - รับข้อมูลเกี่ยวกับศัตรูโดยใช้วิธีไฮโดรอะคูสติกโดยการรับ บันทึก และวิเคราะห์การสั่นสะเทือนทางเสียงที่ปล่อยออกมาหรือสะท้อนจากเรือ ตอร์ปิโด ฯลฯ....

  อภิธานคำศัพท์ทางการทหาร

• - ศูนย์รวมอุปกรณ์อะคูสติก ไฟฟ้า และอิเล็กทรอนิกส์สำหรับการค้นหา ตรวจจับ และจำแนกเป้าหมายทางทะเล กำหนดทิศทางและระยะห่างจากเป้าหมาย ออกข้อมูลที่จำเป็นเพื่อควบคุมอุปกรณ์...

  อภิธานคำศัพท์ทางการทหาร

• - อะคูสติกไฟฟ้าที่ซับซ้อน และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับส่งหรือรับเสียงสั่นสะเทือนในน้ำ มี G.s. เฉื่อย รับเฉพาะการสั่นสะเทือน และแอคทีฟ เปล่งและรับการสั่นสะเทือน...

  พจนานุกรมโพลีเทคนิคสารานุกรมขนาดใหญ่

• - เครื่องช่วยค้นหาเครื่องบินแบบอะคูสติก เรือดำน้ำ. เป็นสถานีอะคูสติกน้ำแบบแอคทีฟ-พาสซีฟ ซึ่งหย่อนจากเฮลิคอปเตอร์ลงสู่เสาน้ำบนสายเคเบิล...

  พจนานุกรมทางทะเล

• - โซนเฝ้าระวังใต้น้ำจัดโดยใช้วิธีไฮโดรอะคูสติก...

  พจนานุกรมทางทะเล

• - ซ่อนเรือดำน้ำและเรือผิวน้ำจากระบบลาดตระเวนพลังน้ำของศัตรู...

  พจนานุกรมทางทะเล

• - การลาดตระเวนทางเทคนิคประเภทหนึ่ง ในระหว่างที่ได้รับข้อมูลเกี่ยวกับศัตรูโดยการรับ บันทึก ประมวลผล และวิเคราะห์สัญญาณพลังน้ำที่ได้รับ...

  พจนานุกรมทางทะเล

• - อุปกรณ์ที่ใช้รับหรือปล่อยและรับสัญญาณสั่นสะเทือนในน้ำในภายหลัง ใช้กันอย่างแพร่หลายบนเรือ การบิน และพื้นที่ชายฝั่งสำหรับ...

  พจนานุกรมทางทะเล

• - อุปกรณ์ที่ประกอบด้วยเครื่องส่งเสียงที่ติดตั้ง ณ จุดคงที่ของทะเล และอุปกรณ์เสียงสะท้อนเสียงรับสัญญาณบนเรือที่มีโครโนมิเตอร์และเครื่องบันทึก...

  พจนานุกรมทางทะเล

• - สถานีเสียงอะคูสติกน้ำที่ออกแบบมาเพื่อรับข้อมูลเกี่ยวกับสถานการณ์ใต้ชั้นกระโดด...

  พจนานุกรมทางทะเล

• - "...อุปกรณ์ทางเทคนิคที่รับหรือส่งสัญญาณไฮโดรอะคูสติกและร่วมกับฮาร์ดแวร์ของสถานีหรือคอมเพล็กซ์ ทำให้มั่นใจได้ถึงการเลือกสรรเชิงพื้นที่.....

  คำศัพท์ที่เป็นทางการ

• - ".....

  คำศัพท์ที่เป็นทางการ

• - ".....

  คำศัพท์ที่เป็นทางการ

• - "...การสื่อสารด้วยเสียงฉุกเฉินใต้น้ำ: การส่งและการรับสัญญาณเสียงพูดในการสื่อสารทางโทรศัพท์ความถี่สูงระหว่างกองกำลังค้นหาและกู้ภัยกับวัตถุฉุกเฉินใต้น้ำ.....

  คำศัพท์ที่เป็นทางการ

• - ชุดของเครื่องมือและอุปกรณ์เกี่ยวกับเสียง ไฟฟ้า และอิเล็กทรอนิกส์ที่เชื่อมต่อวงจรและเชิงโครงสร้าง ซึ่งการรับหรือส่งเสียง หรือการรับและการส่งสัญญาณเสียง...

  สารานุกรมผู้ยิ่งใหญ่แห่งสหภาพโซเวียต

"เสาอากาศพลังน้ำ" ในหนังสือ

เสาอากาศตัวแรก