Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - 1959, H. 23 - Ljudvågor i vattnet, egenskaper och användning, av Sigfrid Wennerberg
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
sakligen i propellerkavitation samt maskin- och
skrovvibrationer. De frekvenser som utsänds
ligger i allmänhet i det hörbara området;
våglängderna är sålunda från någon decimeter till
några meter.
Dessa ljudvågor kan upptas av mikrofoner,
som monterats på en ubåt, ett annat fartyg
eller i en ställning på havsbottnen.
Mikrofonerna, fig. 1, är anslutna till
glidkontakter i kompensatorn, fig. 2. Dessa är
placerade i samma geometriska konfiguration som
mikrofonerna. Kontakterna vilar på en vridbar
lamellplatta, ansluten till ett fördröjningsnät
ined fördröjningstider motsvarande den
akustiska fördröjningen i vattnet mellan
mikrofonerna. Då ljudfördröjningsriktningen i
lamellplattan överensstämmer med ljudets
infallsriktning, sammanlagras de olika
mikrofonsignalerna i fas, vilket ger maximal ljudstyrka
i den till fördröjningsnätet anslutna
hörtelefonen. Inställningen på kompensatorn ger
riktningen till ljudkällan och avläses på en skala,
fig. 3.
Räckvidden för ett passivt hydrofonsystem
beror på signalbrusförhållandet, Qs dR, vilket
kan uttryckas på följande sätt:
Qs = S — |^20 log + cx (r - ro) + A~j - N + D + U-,
där r är avståndet i m och S är ljudnivån på
ett visst avstånd r0 m från ljudkällan. Den
uttryckes i dR relativt en viss referensnivå,
vanligen 2 • 10~5 N/nr, och varierar med
fartygstyp och fart, fig. 4.
20 logr/r0 är uttrycket för den sfäriska
spridningen. Denna kan i grunda vatten genom
uppkomst av konstruktiva botten- och
ytreflexio-ner övergå till cylindrisk spridning, varvid
koefficienten blir 10. I djupa vatten kan den
vid lugn vattenyta genom interferens från den
ytreflekterade vågen övergå i
dipolutbred-ning, varvid koefficienten blir 40. Ofta
förekommer hybridformer, a (r — r0) är
absorptionen och <x absorptionskoefficienten, A är
transmissionsanomalin, dvs. en i regel
av-stånds- och djupberoende korrektionsterm, i
vilken sammanfattas avvikelserna från normal
utbredning. Dessa uppstår främst genom
re-fraktionseffekter. N är den lokala störnivån
med samma referensnivå som för S. Den
innefattar sjöbrus, ljud från djur i vattnet samt
Tabell 2. Reflexionsförhållanden i gränsytor
eget akustiskt eller elektriskt brus. Sjöbruset,
fig. 4, ökar med vattenytans vågighet och
därmed indirekt med vindstyrkan. D är
riktverkansindex för mottagaranordningen och beror
sålunda av mottagarens geometriska
dimensioner i förhållande till den akustiska
våglängden. Ett värde av omkring 20 dR är typiskt. U
är uppfattbarhetsgraden hos ljudet. Detta har
sällan karaktären av rent brus utan har ofta
en viss rytm eller innehåller toner, vilket
medför en ökad uppfattbarhet.
Räckvidden för en passiv hydrofon håller sig
normalt inom området några kilometer till
några mil. Den förnämsta fördelen ined den
passiva hydrofonen är att den ej röjer sig
själv.
Aktiva hydrofoner
Principen för den aktiva hydrofonen är
densamma som för radar; i amerikansk
terminologi har den fått benämningen Sonar (Sound
Medium [-Ljudhastighet-] {+Ljud- hastighet+} m/s Akustisk
vågimpedans kg/nrs [-Re-flexions-koeffi-cient-] {+Re- flexions- koeffi- cient+} vid vinkelrätt infall från vatten Minsta
infallsvinkel för
totalreflexion vid infall från vatten
Vatten 1 500 1,5 • 10°
Luft 340 420 0,9994 90°
Sten 5 000 13 • 103 0,63 17°
Stål 6 000 42 • 10° 0,87 14°
Fig. 2.
Principiell uppbyggnad av en
passiv hydrofon.
TEKNISK TIDSKRIFT 1959 5 77
Fig. 3.
Förstär-kar-, kompensator- och
indikatordel till
pas-liv hydrofon.
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
