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海洋换能器的换能器阵列

海洋换能器一种能够传送或接收声波并完成声波所携带的能量和电能之间的信息和能量转换的装置,简称为电声换能器。多个传感器按照一定的规律和形状排列成一个阵列,成为换能器阵列,简称为阵列。常用的阵列有:线列阵、平面阵、圆柱阵、球面阵、参数矩阵、积阵、合成孔径阵、定束宽阵、侧阵、共形阵和拖曳线阵等。

水声换能器是完成水声信号转换的一种装置。它是电子设备与水下信号声场之间的纽带。要识别水声仪器的性能,往往首先看到其换能器的性能。

水声传感器分类

1.根据工作形式,可分为发射换能器和接收换能器。

2.根据其结构形式,可分为球形换能器、管换能器、弯盘换能器、复合棒换能器、环形换能器、弯曲换能器、矢量水听器和光纤水听器。

3.根据电场能量交换材料,可分为压电单晶、压电陶瓷(如钛酸钡、压电陶瓷)、压电薄膜(如聚偏氟乙烯)、压电复合材料(如1≤3压电复合材料)和弛豫铁电单晶。

4.根据磁场,能量交换材料可分为电型、电磁型、磁致伸缩型、铁磁性流体和超磁致伸缩稀土材料。

5.其它:匹配层换能器、电火花声源、MEMS水听器阵列和带反向隔音板的声阵列。

到目前为止,声波是人类在海洋中远距离传输信息和能量的唯一载体,因此水声换能器也被比作声纳系统的"耳与眼"。随着水声技术应用领域的不断扩大和扩展,在技术竞争、军事对抗和海洋资源勘探开发中对地球的全面认识的背景下,水声换能器技术的迅速发展已成为声纳技术发展的重要前提。

水声换能器技术包括新材料、新原理、新结构和新工艺。

材料技术:有源材料(压电材料和磁致伸缩材料),被动式材料(吸声、反向声、声传输、解耦和结构);

设计技术:理论、结构与匹配设计;

生产技术:加工、装配和密封。