磁悬浮惯性减摇装置研究

设计了一种磁悬浮惯性减摇装置,说明了磁悬浮惯性减摇装置的工作原理。通过建立单质量块和双质量块磁悬浮惯性减摇装置与船舶的数学模型,得出:通过设置惯性质量块的激励频率与整船系统频率合理匹配,可使得磁悬浮减摇质量块振动在有限的磁悬浮间隙中,并使磁悬浮减摇质量块的惯性力最大限度传递到船舶,最终达到船舶横向减摇的目的。通过仿真,验证了该设计装置的可行性。

新型三维压电加速度传感器的设计

利用三维加速度测量的特点,研制了一种新型压电式三维加速度传感器。该传感器基于压电式,采用严格圆球型的惯性质量块和严格对称的压电陶瓷片,从而实现了三维加速度的测量。初步的实验结果表明:该传感器性能稳定,3个方向上灵敏度可达到3.0×10-3V.m/s2,其体积小、测量精度高、价格较低、灵活可靠,有重要的应用价值。

用于水声通信的矢量水听器研究

水声通信系统使用传统的声压水听器接收信号,无法获得水质点的振速信息。该文研制了直径为Φ38 mm、高为46 mm的同振型矢量水听器,可以同步共点地获取水质点的声压信息与振速信息,解决水声通信系统对8~13 kHz的信号获取不全面问题。矢量水听器内部采用专门设计的一种共用惯性质量块的一体化三维加速度传感器,空间3个轴向的灵敏度均大于328.0 pC/g(g=9.8 m/s^(2))。采用PZT-5压电陶瓷圆环作为矢量水听器的声压通道,研制了具有x、y、z通道和声压p通道的矢量水听器样机,并在水池中对矢量水听器样机进行测试。测试结果表明,10 kHz处x、y、z通道的声压灵敏度级均大于-172 dB(0 dB参考值1 V/μPa),且具有良好的余弦指向性;声压通道灵敏度级达到-198 dB,可以用于水声通信中8~13 kHz信号的获取。