ч. Основною його перевагою є велика ефективність використання в сукупності з широким частотним діапазоном.
П'єзокераміка, яке застосовується як активного елемента випромінювача, повинна володіти високою механічною та електричною міцністю, стабільність при температурних і тимчасових змінах.
При виборі між різними складами пьезокерамики слід використовувати критерії ефективності активних матеріалів для визначення найбільш оптимального з них в заданій середовищі.
Найбільшою питомою чутливістю при резонансі і при низьких частотах володіє п'єзокераміка ЦТСНВ - 1. Вона також відповідає стандартам надійності, що є важливим при тривалому впливі динамічних і робочих напруг, старінні матеріалу, температурі і тиску.
П'єзокераміка ЦТСНВ - 1 розроблена на основі цирконат-титанату свинцю з добавками натрію в вісмуту. Володіє малої сегнетожорсткості. Застосовується в електромеханічних перетворювачах, що працюють у режимі прийому і режимах випромінювання малої і середньої потужності при невеликих стискають механічних напругах в інтервалі температур від - 60 до +150 С.
Фізико-механічні властивості:
Об'ємна маса (щільність), p, не менше 7,3 * кг /
Модуль Юнга, 0,49 * Па
Коефіцієнт Пуассона,? 0,35
Температура Кюрі 24 С
Добротність механічна, 60
Швидкість звуку
При поперечних коливаннях, 2600 м / с
За поздовжніх коливаннях, 3400м / с
Електричні та електромеханічні властивості:
Діелектрична проникність, 21,5 * ф / м
Тангенс кута діелектричних втрат 0,019
Питомий об'ємний опір Ом * м
Електрична міцність, 2,9 кВ / мм
Коефіцієнт електромеханічного зв'язку, 0,72
Поздовжній п'єзоелектричний модуль, 40 * Кл / м
За призначенням п'єзоелементи, виготовлені з кераміки марки ЦТСНВ - 1 діляться на дві групи: 1) для електромеханічних перетворювачів, що працюють в режимах випромінювання і прийому; 2) для електромеханічних перетворювачів, що працюють в режимі прийому.
.2 Розрахунок активного елемента антени
Характеристика спрямованості пріемоізлучающей антени судна має вигляд нижньої півсфери, донні маяки - верхньої півсфери.
При виборі оптимальної робочої частоти слід враховувати розширення частотного діапазону, а також зміна розміру антен маяків із зміною частоти.
В результаті многолучевости поширення акустичного сигналу в слід за сигналами від ПА на приймач надходять сигнали відбиття від різних поверхонь (моря, судна, дна). У зв'язку з цим тривалість імпульсів запиту становить до 10 мс.
За діапазон позначимо 2 км.
Знайдемо оптимальну робочу частоту:
(3.1)
Розрахуємо середній радіус циліндра:
=0,035 м (3.2)
Товщина сегмента:
? =(0,2 / 0,25)=0,01 м (3.3)
Радіус...
