在漆黑的水下世界,水平无方向型水声换能器如同一座360°旋转的“声波灯塔”,向四周均匀辐射超声波——它的秘密藏在压电陶瓷阵列中。多个压电陶瓷片以环形排列,通过同步振动将电能转化为机械能,驱动水介质形成水平无死角的声波辐射12。这种设计让声波像水面涟漪般水平扩散,覆盖整个平面,完美适配声呐探测、水下机器人导航等需全域扫描的场景47。 然而,它的“无方向性”仅限于水平面。垂直方向上,声波被约束在约35°的窄角内(如图),形似一个扁平的能量圆盘——中心声压最强,向上下方快速衰减47。这种特性既避免无
深海像一块黑布,连光都渗不进去,但单方向水声换能器的超声波波束,却像一支锋利的“声音箭头”,精准地划破黑暗——这是我在实验室见过最神奇的“定向术”。 它的原理其实很“倔强”:换能器里的压电陶瓷片振动时,通过阵列设计(比如多片陶瓷排列成圆阵),把声波“挤”进一个窄角里(比如-3dB波束宽度只有8°)。就像手电筒的聚光镜,把散射的光变成一束强光,超声波的能量也被集中在主波束里,90%以上的能量都朝着目标方向跑,旁边的“旁瓣”(杂波)弱得几乎可以忽略。 这种“定向发射”的本事,让深海探测变得精准无比
水声换能器作为“水声设备耳目”,能够发射或接收声波,并完成声波所携带的信息和能量与电信号间的转换,在海洋装备中得到广泛应用。其研究现状与发展情况如下: 研究现状 1. 技术进步:水声换能器技术经过数十年的发展与研究,已经逐渐进入系统性和全局性发展阶段。各国学者在加强水声物理和信号处理方法基础研究的同时,也重点研究新机理、新材料、新工艺及布阵技术,提出了新结构,改善和提升了水声换能器的综合技术性能。 2. 材料创新:目前常用的水声换能器材料包括锆钛酸铅压电陶瓷、稀土超磁致伸缩材料、弛豫铁电单晶等
在城市下水道环境中,由于空间狭小,进行人工作业十分不便,安装下水道流量计成为客户的一项巨大挑战。 首先,若欲将流量计安装于管道内,有一个重要要求:绝不能安装至最底部。因为最底部经常有淤泥沉积,以及水流带来的淤泥。这些淤泥将干扰测量,导致测量信号的衰减甚至出现数据波动。 其次,为确保测量数据接近实际流速,需让水流至少超过传感器顶部5厘米以上,方能准确测量。 还有一点需留意,传感器的头部不得对向管道壁或者井壁。若安装位置不正确,则测量数据将出现较大偏差。 为更佳地安装下水道流量计,建议将支架制成"
雷达水位计令人心动的特点,使其能够在各种恶劣环境下展现魅力。首先,其卓越的测量精度和稳定性源于先进的微波技术与微电子技术的融合应用。此外,它的测量范围广泛,可轻松满足不同场景的需求,无论是0至20米的水位,都能应对自如。安装简便,无盲区,无需繁琐维护,摆脱一切繁复步骤。 令人惊喜的是,雷达水位计的可靠性与使用寿命也是长久耐久的!其采用先进材料和涂层技术,经受住时间的考验。此外,其体积小巧、重量轻盈,便于安装和运输。 当城市遭遇洪灾,街道被洪水笼罩,无法进行正常的水位测量时,雷达水位计便派上用场
水平无方向型水声换能器是一种常见的水声发射器,它能够在水下环境中发射声波信号。它的发射原理是基于压电效应。下面我们来看一下它的工作原理。 首先,水平无方向型水声换能器内部有一个压电陶瓷片,这个陶瓷片能够将电能转化为机械能。当外部电源施加到压电陶瓷片上时,它会产生机械振动,这个振动会传播到水中,形成声波信号。 在水声发射器中,为了产生更强的声波信号,通常会使用多个压电陶瓷片。这些陶瓷片被排列在一个圆形的阵列中,每个陶瓷片都有一个特定的相位和振幅,这样它们就能够协同工作,形成一个更强的声波信号。