An application of membrane sensors in hydrolocation systems using digital laser interferometers
The results of theoretical studies of forced oscillations of a «thick» disk are presented with the aim of using it as a membrane sensor for a receiver of ultrasonic sonar signals for sonar systems based on digital laser interferometers. By an external action on a disk that is rigidly fixed around th...
Збережено в:
| Дата: | 2019 |
|---|---|
| Автори: | , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | rus |
| Опубліковано: |
Інститут проблем реєстрації інформації НАН України
2019
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | http://drsp.ipri.kiev.ua/article/view/199392 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Data Recording, Storage & Processing |
Репозитарії
Data Recording, Storage & Processing| id |
drspiprikievua-article-199392 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| institution |
Data Recording, Storage & Processing |
| collection |
OJS |
| language |
rus |
| topic |
цифровий лазерний інтерферометр «товстий» мембранний датчик частотні характеристики digital laser interferometer «thick» membrane sensor frequency characteristics |
| spellingShingle |
цифровий лазерний інтерферометр «товстий» мембранний датчик частотні характеристики digital laser interferometer «thick» membrane sensor frequency characteristics Britsky, A. I. Tokalin, О. A. An application of membrane sensors in hydrolocation systems using digital laser interferometers |
| topic_facet |
цифровий лазерний інтерферометр «товстий» мембранний датчик частотні характеристики digital laser interferometer «thick» membrane sensor frequency characteristics |
| format |
Article |
| author |
Britsky, A. I. Tokalin, О. A. |
| author_facet |
Britsky, A. I. Tokalin, О. A. |
| author_sort |
Britsky, A. I. |
| title |
An application of membrane sensors in hydrolocation systems using digital laser interferometers |
| title_short |
An application of membrane sensors in hydrolocation systems using digital laser interferometers |
| title_full |
An application of membrane sensors in hydrolocation systems using digital laser interferometers |
| title_fullStr |
An application of membrane sensors in hydrolocation systems using digital laser interferometers |
| title_full_unstemmed |
An application of membrane sensors in hydrolocation systems using digital laser interferometers |
| title_sort |
application of membrane sensors in hydrolocation systems using digital laser interferometers |
| title_alt |
Применение мембранных датчиков в системах гидролокации с использованием цифровых лазерных интерферометров Застосування мембранних датчиків в системах гідролокації із використанням цифрових лазерних інтерферометрів |
| description |
The results of theoretical studies of forced oscillations of a «thick» disk are presented with the aim of using it as a membrane sensor for a receiver of ultrasonic sonar signals for sonar systems based on digital laser interferometers. By an external action on a disk that is rigidly fixed around the circumference, it is meant that the total constant pressure of water and the variable pressure of the hydroacoustic signal carried by infrasound waves. To describe the oscillations of the disk membrane, a simple model is considered in the form of a wave equation for a neutral surface in the middle of the disk, the equilibrium of which is described by a fourth-order differential two-dimensional operator. In this model, the influence of the thickness of the disk is taken into account using the elastic parameter — cylindrical stiffness. Using the Fourier transform of the wave equation in time variable for a monochromatic acoustic signal, a general solution to the equation is found. The classical transfer function of the considered sensor model is obtained as a reaction to a monochromatic external action in the form of the amplitude of the forced oscillations of the disk in its central region, the natural vibration frequencies are determined depending on the size and elastic properties of the disk materials, and the frequency characteristics of the model are calculated. In the area of infrasonic frequencies to be much lower than the fundamental frequency of the disk’s own vibrations (first resonance), the amplitude-frequency characteristic is well approximated by a power function with an exponent of –2 and significantly exceeds the sensitivity of the sensor in the region between the resonance frequencies. Fig.: 3. Refs: 8 titles. |
| publisher |
Інститут проблем реєстрації інформації НАН України |
| publishDate |
2019 |
| url |
http://drsp.ipri.kiev.ua/article/view/199392 |
| work_keys_str_mv |
AT britskyai anapplicationofmembranesensorsinhydrolocationsystemsusingdigitallaserinterferometers AT tokalinoa anapplicationofmembranesensorsinhydrolocationsystemsusingdigitallaserinterferometers AT britskyai primeneniemembrannyhdatčikovvsistemahgidrolokaciisispolʹzovaniemcifrovyhlazernyhinterferometrov AT tokalinoa primeneniemembrannyhdatčikovvsistemahgidrolokaciisispolʹzovaniemcifrovyhlazernyhinterferometrov AT britskyai zastosuvannâmembrannihdatčikívvsistemahgídrolokacííízvikoristannâmcifrovihlazernihínterferometrív AT tokalinoa zastosuvannâmembrannihdatčikívvsistemahgídrolokacííízvikoristannâmcifrovihlazernihínterferometrív AT britskyai applicationofmembranesensorsinhydrolocationsystemsusingdigitallaserinterferometers AT tokalinoa applicationofmembranesensorsinhydrolocationsystemsusingdigitallaserinterferometers |
| first_indexed |
2024-04-21T19:34:10Z |
| last_indexed |
2024-04-21T19:34:10Z |
| _version_ |
1796974104705761280 |
| spelling |
drspiprikievua-article-1993922020-03-31T09:06:30Z An application of membrane sensors in hydrolocation systems using digital laser interferometers Применение мембранных датчиков в системах гидролокации с использованием цифровых лазерных интерферометров Застосування мембранних датчиків в системах гідролокації із використанням цифрових лазерних інтерферометрів Britsky, A. I. Tokalin, О. A. цифровий лазерний інтерферометр «товстий» мембранний датчик частотні характеристики digital laser interferometer «thick» membrane sensor frequency characteristics The results of theoretical studies of forced oscillations of a «thick» disk are presented with the aim of using it as a membrane sensor for a receiver of ultrasonic sonar signals for sonar systems based on digital laser interferometers. By an external action on a disk that is rigidly fixed around the circumference, it is meant that the total constant pressure of water and the variable pressure of the hydroacoustic signal carried by infrasound waves. To describe the oscillations of the disk membrane, a simple model is considered in the form of a wave equation for a neutral surface in the middle of the disk, the equilibrium of which is described by a fourth-order differential two-dimensional operator. In this model, the influence of the thickness of the disk is taken into account using the elastic parameter — cylindrical stiffness. Using the Fourier transform of the wave equation in time variable for a monochromatic acoustic signal, a general solution to the equation is found. The classical transfer function of the considered sensor model is obtained as a reaction to a monochromatic external action in the form of the amplitude of the forced oscillations of the disk in its central region, the natural vibration frequencies are determined depending on the size and elastic properties of the disk materials, and the frequency characteristics of the model are calculated. In the area of infrasonic frequencies to be much lower than the fundamental frequency of the disk’s own vibrations (first resonance), the amplitude-frequency characteristic is well approximated by a power function with an exponent of –2 and significantly exceeds the sensitivity of the sensor in the region between the resonance frequencies. Fig.: 3. Refs: 8 titles. Представлены результаты исследований по возможности применения мембранных датчиков для приема гидроакустических сигналов на инфрачастотах. Показана целесообразность применения цифровых лазерных интерферометров в системах гидролокации на инфрачас-тотах. Представлено результати теоретичних досліджень вимушених коливань «товстого» диска з метою його застосування в якості мембранного датчика приймача інфразвукових гідроакустичних сигналів для систем гідролокації на основі цифрових лазерних інтерферометрів. Під зовнішнім впливом на жорстко закріплений по колу диск розуміється сумарний постійний тиск води і змінне тиск гідроакустичного сигналу, що переноситься інфразвуковими хвилями. Для опису коливань дискової мембрани розглянуто просту модель у вигляді хвильового рівняння для нейтральної поверхні в середині диска, рівновагу якої описується диференціальним двовимірним оператором четвертого порядку. У цій моделі вплив товщини диска враховується за допомогою пружного параметра— циліндричної жорсткості. Із використанням перетворення Фур’є хвильового рівняння за часовою змінною для монохроматичного акустичного сигналу знайдено спільне рішення рівняння. Отримано класична передавальна функція розглянутої моделі датчика як реакція на монохроматичній зовнішній вплив у вигляді амплітуди вимушених коливань диска в центральній його області, визначені власні частоти коливань в залежності від розмірів і пружних властивостей матеріалів диска і розраховані частотні характеристики моделі. В області інфразвукових частот, багато менших основної частоти власних коливань диска (першого резонансу), амплітудно-частотна характеристика добре апроксимується ступеневою функцією з показником –2 і суттєво перевищує значення чутливості датчика в області між частотами резонансів.. Іл.: 3. Бібліогр.: 8 найм. Інститут проблем реєстрації інформації НАН України 2019-12-24 Article Article application/pdf http://drsp.ipri.kiev.ua/article/view/199392 10.35681/1560-9189.2019.21.4.199392 Data Recording, Storage & Processing; Vol. 21 No. 4 (2019); 58-66 Регистрация, хранение и обработка данных; Том 21 № 4 (2019); 58-66 Реєстрація, зберігання і обробка даних; Том 21 № 4 (2019); 58-66 1560-9189 rus http://drsp.ipri.kiev.ua/article/view/199392/199725 Авторське право (c) 2021 Реєстрація, зберігання і обробка даних |