本文内容是作者根据多年工作经验提出一种频段划分方法,只是一家之言,仅供大家参考。 电磁波的工作频段具有世界公认的频段划分,水声的频段划分一直没有公认的说法,很多人会受此困扰。在水声行业中,不同的研究方向都按照自己的应用方向划分低、中、高频,比如说,水声探测、水声对抗、海洋测绘都有自己的频段划分,互相不一致,这就使刚进入者非常头疼。美国的划分方法是1kHz以下是低频,10kHz以上是高频,1kHz~10kHz称为中频。但这种划分使高频过宽,使用时也非常不方便。曾经有专家组做过一种划分,但是由于过细,不易记忆使用,也没有实际实行。 个人认为,频段的划分应当是方便使用、方便记忆,才能让大家认可。本人根据多年教学和科研经验提出一种频段划分方法,供大家参考。
这种频段划分以数字2为界,在区分应用时更为方便。其中,2kHz~50kHz为中频,是水声工程的主要应用集中在这个频段中,常规探测、水声对抗(鱼雷、水雷)、水声通信和导航定位等等都在这个频段。在中频,主要应用纵向换能器、圆环换能器以及球形换能器。
200Hz~2kHz是低频,在这个频段内,传播损失小,声波可以传播得很远,潜艇的目标强度也足够大,消声瓦通常也失去作用,主要用于远程探测和通信,远程探测作用距离可达上百公里,远程通信可达几千公里。在低频使用的换能器通常是弯张换能器、弯曲式换能器和亥姆霍兹谐振器。
20Hz~200Hz是超低频,主要用于海洋声学,包括海洋声层析、大洋测温等等。当然,对于潜艇的被动探测也会用于此处。在超低频段,使用的换能器主要是电动式换能器、电磁式换能器、动磁式换能器或者是爆炸声源。海洋地质勘探也会用空气枪、等离子体声源或电磁脉冲声源。
低于20Hz是甚低频,属于地震的范畴,海啸、火山喷发、核爆炸等等,都在这个频段。50kHz~2MHz称为高频,实际上1MHz以上在水下的传输距离非常近,用处不大。高频主要是蛙人探测、测深仪、探雷避碰声纳、图像声纳、多普勒测速等等。主要使用压电片和压电复合材料换能器。
高于2MHz属于检测超声和医疗超声频段(也就是B超),水声不用。 上述就是我对水声换能器频段划分的一点看法,不当之处,敬请批评指正。转载用图请注明出处。 & G* P; c! O, g2 z# V8 W
以上内容转载微信公众号“水声换能器”
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