{"id":9080,"date":"2021-05-05T09:39:41","date_gmt":"2021-05-05T07:39:41","guid":{"rendered":"https:\/\/escort-technology.com\/?page_id=9080"},"modified":"2021-05-05T09:39:41","modified_gmt":"2021-05-05T07:39:41","slug":"co-nieco-o-hydroakustyce-2","status":"publish","type":"page","link":"https:\/\/escort-technology.com\/pl\/co-nieco-o-hydroakustyce-2\/","title":{"rendered":"Co nieco o hydroakustyce"},"content":{"rendered":"<h1>\n<h1 class=\"uk-article-title\">Co nieco o hydroakustyce<\/h1>\n<\/h1>\n<hr>\n<p><video src=\"\/wp-content\/uploads\/2021\/05\/hydroakustyka.mp4\" poster=\"\"><\/video><\/p>\n<p>\n    <a href=\"\/wp-content\/uploads\/2021\/05\/Co-nieco-o-hydroakustyce.pdf\">Wersja PDF<\/a>\n<\/p>\n<div>\n<p><strong>FALE AKUSTYCZNE<\/strong><\/p>\n<p>Do przesy\u0142ania sygna\u0142\u00f3w w wodzie wykorzystywane s\u0105 fale akustyczne.\u00a0 W odr\u00f3\u017cnieniu od fal elektromagnetycznych, kt\u00f3re s\u0105 bardzo silnie t\u0142umione w wodzie, fale akustyczne w zale\u017cno\u015bci od cz\u0119stotliwo\u015bci, praktycznie mog\u0105 by\u0107 wykrywane na odleg\u0142o\u015b\u0107\u00a0 kilku, a nawet kilkunastu\u00a0 tysi\u0119cy metr\u00f3w. Fala akustyczna powstaje w wyniku rozchodzenia si\u0119 spr\u0119\u017cystego odkszta\u0142cenia w przestrzeni wodnej pobudzanej przez mechanicznie drgaj\u0105cy element jakim jest\u00a0 przetwornik ultrad\u017awi\u0119kowy. W wyniku takiego mechanicznego pobudzania nast\u0119puj\u0105 cykliczne zmiany ci\u015bnienia w wodzie tworz\u0105c na przemian miejsca o wi\u0119kszym i\u00a0 mniejszym ci\u015bnieniu. Amplitudy warto\u015bci ci\u015bnie\u0144 malej\u0105 w miar\u0119 oddalania si\u0119 od \u017ar\u00f3d\u0142a pobudzaj\u0105cego.<\/p>\n<p>Pr\u0119dko\u015b\u0107 rozchodzenia si\u0119 fali akustycznej jest okre\u015blana jako pr\u0119dko\u015b\u0107 przemieszczania si\u0119 czo\u0142a fali akustycznej. Pr\u0119dko\u015b\u0107 fali akustycznej c wynosi:<\/p>\n<p><strong>c = <\/strong><strong>l<\/strong><strong>\/T<\/strong> lub <strong>c = <\/strong><strong>l<\/strong><strong>f<\/strong> , gdzie \u019b jest d\u0142ugo\u015bci\u0105 fali, T jest okresem czasu, jaki up\u0142ywa od wyst\u0105pienia jednego maksimum ci\u015bnienia do wyst\u0105pienia nast\u0119pnego, f = 1\/T jest cz\u0119stotliwo\u015bci\u0105 wyst\u0119powania zmian ci\u015bnienia w czasie sekundy. Cz\u0119stotliwo\u015b\u0107 zmian ci\u015bnienia jest r\u00f3wna cz\u0119stotliwo\u015bci pobudzania o\u015brodka w kt\u00f3rym rozchodzi si\u0119 fala akustyczna, czyli cz\u0119stotliwo\u015bci drga\u0144 przetwornika akustycznego.<\/p>\n<p>\u00a0Pr\u0119dko\u015b\u0107 rozchodzenia si\u0119 fali akustycznej zale\u017cy od w\u0142a\u015bciwo\u015bci fizycznych o\u015brodka. W r\u00f3\u017cnych o\u015brodkach fale akustyczne rozchodz\u0105 si\u0119 z r\u00f3\u017cnymi pr\u0119dko\u015bciami, przyk\u0142adowo:<\/p>\n<p>&#8211; w wodzie morskiej \u015brednia pr\u0119dko\u015b\u0107 wynosi 1500 m\/sek.<\/p>\n<p>&#8211; w powietrzu \u015brednia pr\u0119dko\u015b\u0107 wynosi 340 m\/sek.<\/p>\n<p>&#8211; w stali \u015brednia pr\u0119dko\u015b\u0107 wynosi 5000 m\/sek.<\/p>\n<p><strong>Uwaga:<\/strong> Poniewa\u017c do powstawania fali akustycznej niezb\u0119dny jest o\u015brodek zdolny do wywo\u0142ywania zmian ci\u015bnienia, st\u0105d wniosek, \u017ce w pr\u00f3\u017cni fala akustyczna nie powstaje i nie mo\u017ce si\u0119 rozchodzi\u0107. Wiedza o tym zjawisku jest istotna z punktu widzenia zastosowania hydroakustyki w rybo\u0142\u00f3wstwie, poniewa\u017c zdarza si\u0119, \u017ce\u00a0 na skutek dostarczenia zbyt du\u017cej energii do przetwornika, przy jego powierzchni mo\u017ce powsta\u0107 warstwa pr\u00f3\u017cni blokuj\u0105ca przekazywanie energii akustycznej do o\u015brodka (zjawisko kawitacji). W takiej sytuacji przetwornik nie b\u0119dzie obci\u0105\u017cony i \u00a0mo\u017ce \u0142atwo ulec uszkodzeniu.<\/p>\n<p>W wodzie morskiej pr\u0119dko\u015b\u0107 g\u0142\u00f3wnie zale\u017cy od temperatury i od zasolenia. Ponadto pr\u0119dko\u015b\u0107 d\u017awi\u0119ku zale\u017cy tak\u017ce od ci\u015bnienia panuj\u0105cego w wodzie. Ze wzrostem temperatury pr\u0119dko\u015b\u0107 d\u017awi\u0119ku w wodzie wzrasta i odwrotnie. Podobnie ze wzrostem zasolenia pr\u0119dko\u015b\u0107 d\u017awi\u0119ku wzrasta.<\/p>\n<p>Poniewa\u017c fale akustyczne rozchodz\u0105 si\u0119 z r\u00f3\u017cn\u0105 pr\u0119dko\u015bci\u0105 w r\u00f3\u017cnych o\u015brodkach, fala akustyczna o takiej samej cz\u0119stotliwo\u015bci b\u0119dzie mia\u0142a r\u00f3\u017cn\u0105 d\u0142ugo\u015b\u0107 w r\u00f3\u017cnych o\u015brodkach. D\u0142ugo\u015b\u0107 fali ma istotny wp\u0142yw na fizyczne mo\u017cliwo\u015bci wykrywania r\u00f3\u017cnych obiekt\u00f3w w wodzie. Wykrywanie obiekt\u00f3w w wodzie polega na identyfikacji sygna\u0142\u00f3w echa od tych obiekt\u00f3w. Nale\u017cy wi\u0119c najpierw wys\u0142a\u0107 fal\u0119 akustyczn\u0105 przez przetwornik ultrad\u017awi\u0119kowy nadawczy a nast\u0119pnie odebra\u0107\u00a0 przez przetwornik odbiorczy echa odbite od tych obiekt\u00f3w i okre\u015bli\u0107 odleg\u0142o\u015b\u0107 do nich. Dlatego do wykrywania obiekt\u00f3w wysy\u0142ane s\u0105 fale akustyczne w formie impuls\u00f3w. Im odleg\u0142o\u015b\u0107 do wykrywanego obiektu jest wi\u0119ksza, tym wi\u0119cej energii akustycznej nale\u017cy wys\u0142a\u0107 do wody aby uzyska\u0107 sygna\u0142 echa, kt\u00f3ry b\u0119dzie si\u0119 wyra\u017anie wyr\u00f3\u017cnia\u0142 na tle szum\u00f3w wyst\u0119puj\u0105cych w wodzie. Impuls nadawczy musi wi\u0119c pokona\u0107 straty wynikaj\u0105ce z geometrycznego powi\u0119kszania si\u0119 przestrzeni obj\u0119tej fal\u0105 akustyczn\u0105 oraz wynikaj\u0105ce z absorpcji fali akustycznej przez \u015brodowisko wodne.<\/p>\n<p>Straty propagacyjne wynikaj\u0105ce z absorpcji fali akustycznej w wodzie s\u0105 mocno uzale\u017cnione od cz\u0119stotliwo\u015bci. Im wy\u017csza cz\u0119stotliwo\u015b\u0107, tym wi\u0119ksze straty wynikaj\u0105ce z absorpcji. W przybli\u017ceniu, w pewnym zakresie straty rosn\u0105 z kwadratem cz\u0119stotliwo\u015bci. Przyk\u0142adowo dla dwa razy wi\u0119kszej cz\u0119stotliwo\u015bci straty b\u0119d\u0105 oko\u0142o czterokrotnie wi\u0119ksze.<\/p>\n<p>Obiekty znajduj\u0105ce si\u0119 w wodzie mog\u0105 odbija\u0107 i absorbowa\u0107 fale akustyczne z r\u00f3\u017cn\u0105 skuteczno\u015bci\u0105. Niekt\u00f3re odbijaj\u0105 energi\u0119 fali akustycznej silniej jednocze\u015bnie mniej jej absorbuj\u0105c, inne odwrotnie, s\u0142abo odbijaj\u0105 energi\u0119 a silniej absorbuj\u0105. Zale\u017cy to od w\u0142a\u015bciwo\u015bci fizycznych obiektu oraz od jego kszta\u0142tu. Zdolno\u015b\u0107 obiektu do odbijania fali akustycznej okre\u015bla si\u0119 tak\u017ce w dB jako si\u0142\u0119 celu TS (<strong>T<\/strong>arget <strong>S<\/strong>ource). Im wi\u0119cej energii fali akustycznej odbija si\u0119 od obiektu, tym ten obiekt stanowi sob\u0105 wi\u0119ksz\u0105 si\u0142\u0119 celu.<\/p>\n<p>Fala akustyczna w wodzie na og\u00f3\u0142 rozchodzi si\u0119 prostoliniowo. Jednak poniewa\u017c jej pr\u0119dko\u015b\u0107 g\u0142\u00f3wnie zale\u017cy od temperatury oraz od zasolenia wody, jej kierunek mo\u017ce ulega\u0107 odchylaniu w zale\u017cno\u015bci od wyst\u0119puj\u0105cych lokalnie zmian. Na warstwie granicznej\u00a0 pomi\u0119dzy r\u00f3\u017cn\u0105 temperatur\u0105\u00a0 lub zasoleniem wody nast\u0119puje odchylenie\u00a0 kierunku propagacji fali akustycznej. Zjawisko to cz\u0119sto wyst\u0119puje na p\u0142ytszych wodach, gdzie g\u00f3rne warstwy s\u0105 bardziej nagrzane latem oraz bardziej sch\u0142odzone zim\u0105 ni\u017c dolne warstwy. Taki charakter ma mi\u0119dzy innymi\u00a0 morze Ba\u0142tyk.<\/p>\n<p>Energia pola akustycznego jest proporcjonalna do amplitudy impulsu wysy\u0142anego oraz czasu trwania tego impulsu. Aby wi\u0119c wys\u0142a\u0107 wi\u0119ksz\u0105 energi\u0119 w celu osi\u0105gania wi\u0119kszych odleg\u0142o\u015bci nale\u017ca\u0142oby stosowa\u0107 d\u0142u\u017csze impulsy. Od d\u0142ugo\u015bci impulsu zale\u017cy zdolno\u015b\u0107 do rozr\u00f3\u017cniania wielko\u015bci wykrywanych obiekt\u00f3w. Wykrywanie mniejszych obiekt\u00f3w wymaga kr\u00f3tszej fali, a wi\u0119c stosowania wy\u017cszej cz\u0119stotliwo\u015bci. Jednocze\u015bnie jednak wy\u017csze cz\u0119stotliwo\u015bci s\u0105 silniej t\u0142umione w wodzie co powoduje osi\u0105ganie mniejszego zasi\u0119gu. Do uzyskania du\u017cego zasi\u0119gu nale\u017cy stosowa\u0107 niskie cz\u0119stotliwo\u015bci bo s\u0105 mniej t\u0142umione. Jednak fala akustyczna b\u0119dzie w\u00f3wczas d\u0142u\u017csza i utraci si\u0119 zdolno\u015b\u0107 do wykrywania ma\u0142ych obiekt\u00f3w. Ma\u0142e obiekty przy stosowaniu niskich cz\u0119stotliwo\u015bci nie b\u0119d\u0105 wi\u0119c skutecznie wykrywane. Mo\u017cna wi\u0119c sformu\u0142owa\u0107 \u00a0podstawowy wniosek: <u>hydroakustyka wymaga wielu kompromis\u00f3w<\/u>. Dlatego statki rybackie wyposa\u017cane s\u0105 w r\u00f3\u017cne urz\u0105dzenia hydroakustyczne pracuj\u0105ce na r\u00f3\u017cnych cz\u0119stotliwo\u015bciach. S\u0105 one wykorzystywane stosownie do aktualnego rodzaju po\u0142ow\u00f3w oraz do rozmiar\u00f3w po\u0142awianych organizm\u00f3w.<\/p>\n<p>Typowy zakres cz\u0119stotliwo\u015bci stosowany w rybo\u0142\u00f3wstwie to: 18 kHz do 300 kHz. D\u0142ugo\u015bci fal dla tego przedzia\u0142u cz\u0119stotliwo\u015bci wynosz\u0105 odpowiednio od 83 mm do 5 mm. Ze wzgl\u0119d\u00f3w technicznych przewa\u017cnie d\u0142ugo\u015b\u0107 impulsu w hydroakustyce zawiera sko\u0144czon\u0105 ilo\u015b\u0107 d\u0142ugo\u015bci fal. Zak\u0142adaj\u0105c, \u017ce impuls b\u0119dzie zawiera\u0142 np. 10 d\u0142ugo\u015bci fali, w\u00f3wczas dla 18 kHz jego d\u0142ugo\u015b\u0107 w wodzie wyniesie 83 cm, natomiast dla 300 kHz d\u0142ugo\u015b\u0107 impulsu w wodzie wyniesie 5cm. D\u0142ugo\u015b\u0107 impulsu ma istotny wp\u0142yw na rozr\u00f3\u017cnialno\u015b\u0107 wykrywanych obiekt\u00f3w w wodzie oraz na uzyskiwany zasi\u0119g. Im kr\u00f3tszy impuls, tym lepsza rozr\u00f3\u017cnialno\u015b\u0107 obiekt\u00f3w. Im d\u0142u\u017cszy impuls, tym wi\u0119kszy zasi\u0119g.<\/p>\n<p><strong>PRZETWORNIKI\u00a0 HYDROAKUSTYCZNE (ULTRAD\u0179WIEKOWE)<\/strong><\/p>\n<p>Przetworniki ultrad\u017awi\u0119kowe s\u0142u\u017c\u0105 zar\u00f3wno\u00a0 do generowania fali akustycznej w wodzie jak i do odbioru sygna\u0142u fali akustycznej. Obecnie powszechnie stosowane s\u0105 przetworniki ceramiczne wykorzystuj\u0105ce zjawisko piezoelektryczno\u015bci. R\u00f3\u017cni\u0105 si\u0119 one konstrukcj\u0105 w zale\u017cno\u015bci od rodzaju urz\u0105dzenia, w kt\u00f3rym s\u0105 zastosowane. W praktyce wi\u0119kszo\u015b\u0107 przetwornik\u00f3w hydroakustycznych, zw\u0142aszcza tych wykorzystywanych w rybo\u0142\u00f3wstwie,\u00a0 pracuje na cz\u0119stotliwo\u015bciach le\u017c\u0105cych powy\u017cej pasma s\u0142yszalnego dla przeci\u0119tnego cz\u0142owieka. Dlatego zamiast okre\u015blenia przetworniki hydroakustyczne u\u017cywane jest tak\u017ce okre\u015blenie przetworniki ultrad\u017awi\u0119kowe. Przetworniki ultrad\u017awi\u0119kowe s\u0105 podstawowymi, najwa\u017cniejszymi elementami sk\u0142adowymi w urz\u0105dzeniach hydroakustycznych.\u00a0 Maj\u0105 one najistotniejszy wp\u0142yw na jako\u015b\u0107 parametr\u00f3w tych urz\u0105dze\u0144. Obecny burzliwy rozw\u00f3j hydroakustyki nast\u0105pi\u0142 w wyniku opracowania nowych technologii produkcji przetwornik\u00f3w.\u00a0\u00a0<\/p>\n<p>Pierwsze przetworniki\u00a0 ultrad\u017awi\u0119kowe wykorzystywa\u0142y zjawisko <u>magnetostrykcji<\/u> polegaj\u0105ce na pobudzaniu niekt\u00f3rych materia\u0142\u00f3w magnetycznych (przewa\u017cnie stop\u00f3w z niklem) do drga\u0144 pod wp\u0142ywem zmiennego pola magnetycznego (przyk\u0142adem mog\u0105 by\u0107 g\u0142o\u015bniki lub s\u0142uchawki). Pod koniec lat sze\u015b\u0107dziesi\u0105tych XX wieku stopniowo zaprzestawano stosowania tego typu przetwornik\u00f3w. Od tej pory zacz\u0119\u0142a si\u0119 era przetwornik\u00f3w ceramicznych, w kt\u00f3rych wykorzystywane jest zjawisko <u>piezoelektryczno\u015bci.<\/u> Niekt\u00f3re materia\u0142y ceramiczne lub ich stopy (spieki) maj\u0105 w\u0142a\u015bciwo\u015bci piezoelektryczne. Zjawisko piezoelektryczno\u015bci polega na pobudzaniu do drga\u0144 takich materia\u0142\u00f3w ceramicznych pod wp\u0142ywem zmiennego pola elektrycznego (pierwowzorem mog\u0105\u00a0 by\u0107 kryszta\u0142y kwarcu). Sprawno\u015b\u0107 energetyczna wsp\u00f3\u0142czesnych przetwornik\u00f3w ceramicznych jest bardzo wysoka, cz\u0119sto wynosi ponad 70%. Zjawisko magnetostrykcji oraz zjawisko piezoelektryczno\u015bci s\u0105 odwracalne, tzn. \u017ce zachodz\u0105 tak\u017ce w kierunku odwrotnym. Pod wp\u0142ywem zmiennego ci\u015bnienia oddzia\u0142ywuj\u0105cego na powierzchni\u0119 przetwornika, zaczyna on drga\u0107 powoduj\u0105c indukowanie si\u0119 napi\u0119cia na jego uzwojeniu (w przypadku przetwornika magnetostrykcyjnego) lub na jego ok\u0142adzinach (w przypadku przetwornika ceramicznego).\u00a0<\/p>\n<p>Energi\u0119 akustyczn\u0105 jak\u0105 wypromieniowuje przetwornik nadawczy okre\u015bla si\u0119 poprzez ci\u015bnienie w dB jakie on wytworzy\u00a0 w odleg\u0142o\u015bci 1m od powierzchni promieniuj\u0105cej przetwornika po jego pobudzeniu i odnosi si\u0119 j\u0105 w mierze logarytmicznej do 1\u00b5P (mikropascal) ci\u015bnienia.<\/p>\n<p>Czu\u0142o\u015b\u0107 przetwornika odbiorczego okre\u015bla si\u0119 jako jego reakcj\u0119 na ci\u015bnienie w dB panuj\u0105ce na\u00a0\u00a0 powierzchni odbiorczej tego przetwornika odniesione do ci\u015bnienia 1\u00b5P.<\/p>\n<p>Wyja\u015bnienie miary logarytmicznej w hydroakustyce ma bardzo du\u017ce znaczenie poniewa\u017c wszyscy producenci urz\u0105dze\u0144 hydroakustycznych podaj\u0105c parametry przetwornik\u00f3w, mocy nadajnik\u00f3w lub czu\u0142o\u015bci odbiornik\u00f3w pos\u0142uguj\u0105 si\u0119 tak\u0105 miar\u0105.<\/p>\n<p><strong>Konstrukcja przetwornik\u00f3w <\/strong><\/p>\n<p>Podstawowym elementem przetwornika piezoelektrycznego jest element drgaj\u0105cy wykonany z materia\u0142u ceramicznego powstaj\u0105cego w wyniku spiekania proszku ceramicznego z r\u00f3\u017cnego rodzaju domieszkami. Aby taki element pobudzi\u0107 do drga\u0144 nale\u017cy umie\u015bci\u0107 go w polu elektrycznym poprzez doprowadzenia napi\u0119cia o cz\u0119stotliwo\u015bci pracy przetwornika. Element ceramiczny sam w sobie nie przewodzi pr\u0105du elektrycznego. W celu wytworzenia pola elektrycznego, na jego obu przeciwleg\u0142ych powierzchniach najcz\u0119\u015bciej napylana jest warstwa bardzo cienkiej pow\u0142oki srebra, do kt\u00f3rej lutowane s\u0105 ko\u0144c\u00f3wki kabla. W sytuacji, gdy przetwornik pe\u0142ni rol\u0119 nadajnika fali akustycznej, do tych ko\u0144c\u00f3wek doprowadzane jest napi\u0119cie pobudzaj\u0105ce do drga\u0144 podobnie jak w instalacji nag\u0142a\u015bniaj\u0105cej pod\u0142\u0105cza si\u0119 g\u0142o\u015bnik. Je\u015bli przetwornik jest odbiornikiem fali akustycznej, ko\u0144c\u00f3wki te s\u0105\u00a0 pod\u0142\u0105czone na wej\u015bcie wzmacniacza podobnie jak w instalacji nag\u0142a\u015bniaj\u0105cej\u00a0 pod\u0142\u0105cza si\u0119 mikrofon.\u00a0\u00a0 W wi\u0119kszo\u015bci urz\u0105dze\u0144 hydroakustycznych stosowanych obecnie w rybo\u0142\u00f3wstwie stosowany jest jeden wsp\u00f3lny przetwornik wykorzystywany jako nadawczy i odbiorczy. Jest to mo\u017cliwe poniewa\u017c w takich urz\u0105dzeniach zawsze zachodzi praca sekwencyjna. Najpierw jest wysy\u0142any impuls nadawczy, a po jego wys\u0142aniu nast\u0119puje oczekiwanie na sygna\u0142y ech odbitych od obiekt\u00f3w podwodnych.\u00a0 Dlatego istnieje pewien okres czasu, w kt\u00f3rym urz\u0105dzenie zd\u0105\u017cy zmieni\u0107 sw\u0105 konfiguracj\u0119 z nadawczej na odbiorcz\u0105.<\/p>\n<p>Nieobudowany element piezoelektryczny pobudzony do drga\u0144 w polu elektrycznym kurczy si\u0119 i rozkurcza wytwarzaj\u0105c fal\u0119 akustyczn\u0105 w obu kierunkach. Jednak w rzeczywisto\u015bci chodzi o to, aby promieniowa\u0107 fale akustyczn\u0105 tylko w jednym po\u017c\u0105danym kierunku do wody. Producenci stosuj\u0105 r\u00f3\u017cne techniki eliminowania promieniowania fali w kierunku przeciwnym do po\u017c\u0105danego. Realizowane jest to poprzez stosowanie materia\u0142\u00f3w t\u0142umi\u0105cych fal\u0119 promieniowan\u0105 w kierunku przeciwnym (np. korek), b\u0105d\u017a poprzez stosowanie odpowiednio dobranego materia\u0142u o grubo\u015bci odpowiadaj\u0105cej po\u0142owie d\u0142ugo\u015bci fali <strong>l<\/strong><strong>\/2 <\/strong>w celu ca\u0142kowitego\u00a0 wykorzystania energii fali odbitej z kierunku przeciwnego do wzmocnienia fali w kierunku po\u017c\u0105danym. Przetwornik powinien zapewnia\u0107 maksymalna sprawno\u015b\u0107 tzn., \u017ce dostarczana do niego energia elektryczna nie powinna by\u0107 tracona na ciep\u0142o w elementach konstrukcyjnych przetwornika, lecz w maksymalnym stopniu powinna by\u0107 wypromieniowana do wody. Z praw fizyki wiadomo, \u017ce aby przekaza\u0107 maksymaln\u0105 ilo\u015b\u0107\u00a0 energii z jednego uk\u0142adu do drugiego, nale\u017cy te dwa uk\u0142ady wzajemnie do siebie dopasowa\u0107. W uk\u0142adach elektrycznych i elektronicznych jest to realizowane za po\u015brednictwem transformator\u00f3w. Podobnie zachodzi konieczno\u015b\u0107 dopasowania impedancji falowej, jak\u0105 stanowi\u0105 sob\u0105 drgaj\u0105cy element piezoelektryczny i \u015brodowisko wodne. Rol\u0119 transformatora dopasowuj\u0105cego akustycznie przetwornik ultrad\u017awi\u0119kowy do \u015brodowiska wodnego stanowi masa po\u015brednicz\u0105ca pe\u0142ni\u0105ca funkcj\u0119 dopasowania\u00a0 akustycznego, znajduj\u0105ca si\u0119 pomi\u0119dzy powierzchni\u0105 elementu piezoelektrycznego przetwornika a przylegaj\u0105c\u0105 wod\u0105. Przewa\u017cnie jest to rodzaj poliuretanu o odpowiednio dobranym sk\u0142adzie procentowym sk\u0142adnik\u00f3w. Grubo\u015b\u0107 tej masy tak\u017ce jest dobierana odpowiednio do d\u0142ugo\u015bci fali akustycznej. W procesie produkcyjnym jest zachowana specjalna procedura technologiczna polegaj\u0105ca na zapewnieniu czysto\u015bci i eliminacji p\u0119cherzyk\u00f3w powietrza.\u00a0<\/p>\n<p>Produkowane s\u0105 cz\u0119sto tak\u017ce przetworniki o bardziej z\u0142o\u017conej, \u201ekanapkowej\u201d konstrukcji w kt\u00f3rych drgaj\u0105cy element piezoceramiczny jest umieszczony pomi\u0119dzy dwiema masami r\u00f3\u017cnych metali.\u00a0 Tylna cz\u0119\u015b\u0107 ma za zadanie wyeliminowanie promieniowania wstecznego, natomiast przednia s\u0142u\u017cy do wypromieniowania fali akustycznej do wody.\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0<\/p>\n<p>Grubo\u015bci element\u00f3w metalowych z br\u0105zu i z aluminium s\u0105 dobrane do d\u0142ugo\u015bci fali akustycznej.\u00a0<\/p>\n<p>Proste przetworniki, sk\u0142adaj\u0105ce si\u0119 z pojedynczego elementu piezoceramicznego s\u0105 coraz rzadziej spotykane w praktyce. Ma to miejsce jedynie w popularnych urz\u0105dzeniach w\u0119dkarskich. Jednak w sprz\u0119cie profesjonalnym najcz\u0119\u015bciej s\u0105 stosowane przetworniki wieloelementowe, z\u0142o\u017cone z wielu pojedynczych element\u00f3w piezoceramicznych tworz\u0105cych ca\u0142\u0105 matryc\u0119.\u00a0<\/p>\n<p><strong>Przetworniki wieloelementowe<\/strong><\/p>\n<p>W zale\u017cno\u015bci od sposobu u\u0142o\u017cenia pojedynczych element\u00f3w mo\u017cna uzyskiwa\u0107 wi\u0105zki akustyczne o dowolnych szeroko\u015bciach k\u0105t\u00f3w.<\/p>\n<p>Przetworniki wieloelementowe cz\u0119sto s\u0105 wyposa\u017cane w transformator elektryczny dopasowuj\u0105cy wysok\u0105 impedancj\u0119 po\u0142\u0105czonych element\u00f3w piezoceramicznych do impedancji kabla w ekranie.<\/p>\n<p>W zale\u017cno\u015bci od sposobu wzajemnego \u0142\u0105czenia pojedynczych element\u00f3w w przetworniku wieloelementowym mo\u017cna tak\u017ce zmienia\u0107 szeroko\u015bci k\u0105t\u00f3w promieniowanych wi\u0105zek akustycznych. Zgodnie z zasad\u0105 dualno\u015bci dotycz\u0105c\u0105\u00a0 przetwornik\u00f3w ultrad\u017awi\u0119kowych, szeroko\u015bci k\u0105t\u00f3w wi\u0105zki promieniowanej s\u0105 jednocze\u015bnie szeroko\u015bciami k\u0105t\u00f3w w kierunku odbiorczym.<\/p>\n<p>W wyniku \u0142\u0105czenia wi\u0119kszej grupy przetwornik\u00f3w uzyskuje si\u0119 w\u0119\u017csz\u0105 wi\u0105zk\u0119 akustyczn\u0105. Zmniejszenie ilo\u015bci po\u0142\u0105czonych przetwornik\u00f3w spowoduje, \u017ce wi\u0105zka b\u0119dzie szersza.\u00a0 Jednocze\u015bnie po\u0142\u0105czenie wi\u0119kszej ilo\u015bci pojedynczych element\u00f3w pozwala na dostarczenie wi\u0119kszej mocy do przetwornika i wypromieniowanie wi\u0119kszej mocy akustycznej do wody.\u00a0\u00a0<\/p>\n<p>Ka\u017cdy przetwornik opr\u00f3cz swojego zakresu cz\u0119stotliwo\u015bci pracy cechuje si\u0119 dopuszczaln\u0105 moc\u0105 jak\u0105 mo\u017cna go pobudza\u0107, czu\u0142o\u015bci\u0105 w kierunku odbiorczym oraz szeroko\u015bci\u0105 wi\u0105zki.<\/p>\n<p>Typowe przetworniki ultrad\u017awi\u0119kowe s\u0105 elementami w\u0105sko pasmowymi. Podczas odbioru impuls\u00f3w fali akustycznej w wodzie najwi\u0119ksz\u0105 czu\u0142o\u015b\u0107 maj\u0105 w pobli\u017cu swojej cz\u0119stotliwo\u015bci\u00a0 rezonansowej odbiorczej. Podczas wysy\u0142ania impuls\u00f3w fali akustycznej najwi\u0119ksz\u0105 efektywno\u015b\u0107 przekazywania energii do wody maj\u0105 w pobli\u017cu swojej cz\u0119stotliwo\u015bci rezonansowej nadawczej. Poniewa\u017c te obie cz\u0119stotliwo\u015bci rezonansowe r\u00f3\u017cni\u0105 si\u0119 bardzo nieznacznie, najcz\u0119\u015bciej tylko o kilka Hz, producenci podaj\u0105 jedn\u0105 cz\u0119stotliwo\u015b\u0107 pracy przetwornika. Charakterystyczn\u0105 cech\u0105 przetwornik\u00f3w jest ich dobro\u0107 oznaczana liter\u0105 <strong>Q<\/strong>. Dobro\u0107 Q okre\u015bla szeroko\u015b\u0107 pasma przetwornik\u00f3w ultrad\u017awi\u0119kowych. Jest to stosunek cz\u0119stotliwo\u015bci rezonansowej do r\u00f3\u017cnicy pomi\u0119dzy cz\u0119stotliwo\u015bci\u0105 g\u00f3rn\u0105 i doln\u0105 przy kt\u00f3rych wyst\u0105pi 3dB-lowe obni\u017cenie poziomu sygna\u0142u odebranego w stosunku do poziomu sygna\u0142u jaki uzyskuje si\u0119 dla cz\u0119stotliwo\u015bci rezonansowej.<\/p>\n<p>Q = F<sub>rez <\/sub><strong>\/<\/strong> (F<sub>g<\/sub>-F<sub>d<\/sub>) Im warto\u015b\u0107 Q wi\u0119ksza, tym pasmo przetwornika ultrad\u017awi\u0119kowego jest w\u0119\u017csze i odwrotnie. Typowa warto\u015b\u0107 Q przetwornik\u00f3w zanurzonych w wodzie wynosi powy\u017cej 7.<\/p>\n<p>W nowoczesnych systemach hydroakustycznych, zw\u0142aszcza w systemach wykorzystuj\u0105cych modulacj\u0119 cz\u0119stotliwo\u015bci (chirp) coraz cz\u0119\u015bciej s\u0105 stosowane przetworniki szerokopasmowe, kt\u00f3re skutecznie pracuj\u0105 w szerokim zakresie cz\u0119stotliwo\u015bci. Dla takich przetwornik\u00f3w warto\u015b\u0107 Q jest niska, mo\u017ce wynosi\u0107 2 \u2013 3. W takich urz\u0105dzeniach same przetworniki nie s\u0105 uk\u0142adami filtruj\u0105cymi. Wsp\u00f3\u0142pracuj\u0105ce z nimi uk\u0142ady elektroniczne s\u0105 bardziej wyrafinowane poniewa\u017c musz\u0105 zapewni\u0107 dostateczny poziom sygna\u0142u u\u017cytecznego w stosunku do szum\u00f3w i zak\u0142\u00f3ce\u0144.<\/p>\n<p><strong>Kryteria doboru przetwornik\u00f3w do echosond<\/strong><\/p>\n<p>W wi\u0119kszo\u015bci dost\u0119pnych na rynku echosond i sonar\u00f3w koszt przetwornik\u00f3w stanowi zwykle oko\u0142o 10% kosztu ca\u0142ego urz\u0105dzenia. Jednak jako\u015b\u0107 pracy echosondy zale\u017cy niemal w 100% od jako\u015bci przetwornika. Tak, jak w urz\u0105dzeniach radiokomunikacyjnych \u0142\u0105czno\u015b\u0107 zale\u017cy od jako\u015bci instalacji antenowej, tak dzia\u0142anie echosond czy sonar\u00f3w zale\u017cy g\u0142\u00f3wnie od parametr\u00f3w przetwornika.<\/p>\n<p>Obiegowa opinia, \u017ce wszystkie przetworniki na t\u0119 sam\u0105 moc daj\u0105 te same rezultaty na ekranie echosondy jest b\u0142\u0119dna. R\u00f3\u017cni producenci wytwarzaj\u0105 przetworniki o r\u00f3\u017cnych impedancjach, stosuj\u0105 r\u00f3\u017cne materia\u0142y piezoelektryczne, wykorzystuj\u0105 r\u00f3\u017cne materia\u0142y na powlekanie element\u00f3w piezoceramicznych, nadaj\u0105 r\u00f3\u017cne kszta\u0142ty i rozmiary. To wszystko ma ogromny wp\u0142yw na parametry przetwornik\u00f3w.<\/p>\n<p>W przetwornikach do zastosowa\u0144 w rybo\u0142\u00f3wstwie nale\u017cy zwraca\u0107 uwag\u0119 na:<\/p>\n<ul>\n<li>Cz\u0119stotliwo\u015b\u0107 pracy i szeroko\u015b\u0107 pasma (dobro\u0107 Q)<\/li>\n<li>Szeroko\u015b\u0107 wi\u0105zki akustycznej<\/li>\n<li>Odpowied\u017a akustyczna (czu\u0142o\u015b\u0107 oraz moc akustyczna)<\/li>\n<li>Impedancja przetwornika<\/li>\n<li>Moc sygna\u0142u pobudzaj\u0105cego<\/li>\n<li>Minimalna odleg\u0142o\u015b\u0107 wykrywania<\/li>\n<\/ul>\n<p>Zwykle cena odzwierciedla jako\u015b\u0107 przetwornika. Dro\u017csze przetworniki, stosowane w rybo\u0142\u00f3wstwie zawsze charakteryzuj\u0105 si\u0119 wy\u017cszym poziomem \u201eodpowiedzi akustycznej\u201d w por\u00f3wnaniu z przetwornikami stosowanymi w typowych echosondach jachtowych lub nawigacyjnych.<\/p>\n<p>Wi\u0119kszo\u015b\u0107 niekomercyjnych po\u0142ow\u00f3w (po\u0142owy w\u0119dkarskie) jest prowadzona na p\u0142ytkich akwenach, gdzie dominuj\u0105cym parametrem opr\u00f3cz cz\u0119stotliwo\u015bci jest szeroko\u015b\u0107 charakterystyki przetwornika. Im charakterystyka szersza tym obejmuje wi\u0119ksz\u0105 przestrze\u0144 wody, lecz jednocze\u015bnie taki przetwornik mo\u017ce mie\u0107 mniejsz\u0105 czu\u0142o\u015b\u0107, czyli ni\u017cszy poziom \u201eodpowiedzi akustycznej\u201d. Na p\u0142ytkich, w\u0119dkarskich akwenach mo\u017ce to nie mie\u0107 istotnego znaczenia. Jednak w rybo\u0142\u00f3wstwie profesjonalnym, gdzie o sukcesie decyduje sprawno\u015b\u0107 w wykrywaniu \u0142awic ryb, stosowanie wysokiej jako\u015bci przetwornik\u00f3w zdecydowanie obni\u017ca jednostkowe koszty po\u0142ow\u00f3w.<\/p>\n<p><strong>Cz\u0119stotliwo\u015b\u0107 pracy przetwornika i jej wp\u0142yw na zasi\u0119g <\/strong><\/p>\n<p>Cz\u0119stotliwo\u015b\u0107 pracy przetwornika ma zasadniczy wp\u0142yw na zasi\u0119g echosond i sonar\u00f3w. Wynika to z w\u0142a\u015bciwo\u015bci fizycznych wody. Fale akustyczne o niskiej cz\u0119stotliwo\u015bci s\u0105 mniej t\u0142umione w wodzie i mog\u0105 si\u0119 rozchodzi\u0107 na wi\u0119ksze odleg\u0142o\u015bci. Im cz\u0119stotliwo\u015b\u0107 fali akustycznej jest wy\u017csza, tym t\u0142umienie wody jest wi\u0119ksze. Dlatego na wysokich cz\u0119stotliwo\u015bciach zasi\u0119gi sonar\u00f3w s\u0105 zdecydowanie mniejsze.<\/p>\n<p>T\u0142umienie fali akustycznej w wodzie w pewnym przedziale cz\u0119stotliwo\u015bci jest w przybli\u017ceniu proporcjonalne do kwadratu cz\u0119stotliwo\u015bci. To znaczy, \u017ce np. dwa identyczne sonary, o jednakowych szeroko\u015bciach wi\u0105zek akustycznych lecz r\u00f3\u017cni\u0105ce si\u0119 tylko tym, \u017ce jeden pracuje na cz\u0119stotliwo\u015bci dwukrotnie wy\u017cszej od drugiego, b\u0119dzie mia\u0142 zasi\u0119g oko\u0142o cztery razy mniejszy. Dlatego przetworniki na cz\u0119stotliwo\u015bci ni\u017csze (do 50 kHz) stosowane s\u0105 w sonarach i echosondach pracuj\u0105cych na g\u0142\u0119bszych akwenach. Przetworniki na cz\u0119stotliwo\u015bci wysokie, (ponad 100 kHz) stosowane s\u0105 przy po\u0142owach na ma\u0142ych g\u0142\u0119boko\u015bci. Z cz\u0119stotliwo\u015bci\u0105 zwi\u0105zana jest tak\u017ce minimalna odleg\u0142o\u015b\u0107 od powierzchni przetwornika, pocz\u0105wszy od kt\u00f3rej powstaje kierunkowana wi\u0105zka akustyczna. Odleg\u0142o\u015b\u0107 pomi\u0119dzy powierzchni\u0105 przetwornika a miejscem, w kt\u00f3rym powstaje kierunkowa wi\u0105zka akustyczna jest zwana polem bliskim przetwornika. D\u0142ugo\u015b\u0107 pola bliskiego zale\u017cy od cz\u0119stotliwo\u015bci przetwornika oraz od jego wymiar\u00f3w. Im ni\u017csza cz\u0119stotliwo\u015b\u0107 (d\u0142u\u017csza fala), tym pole bliskie jest kr\u00f3tsze\u00a0 i odwrotnie. Podobnie im wymiary przetwornika s\u0105 wi\u0119ksze, tym pole bliskie jest wi\u0119ksze i odwrotnie. Pole bliskie charakteryzuje si\u0119 tym, \u017ce ci\u015bnienie akustyczne w r\u00f3\u017cnych punktach tego pola jest trudne do jednoznacznego okre\u015blenia i pomierzenia poniewa\u017c czo\u0142o fali nie jest jeszcze uformowane do p\u0142askiej powierzchni. Dlatego pomiary parametr\u00f3w przetwornika powinny by\u0107 przeprowadzane poza tym polem, czyli w tzw. polu dalekim.\u00a0<\/p>\n<p><strong>Szeroko\u015b\u0107 charakterystyki kierunkowej<\/strong><\/p>\n<p>Szeroko\u015b\u0107 listka g\u0142\u00f3wnego charakterystyki kierunkowej jest uzale\u017cniona od wymiar\u00f3w geometrycznych powierzchni promieniuj\u0105cej przetwornika. Im powierzchnia promieniuj\u0105ca przetwornika jest wi\u0119ksza, tym listek g\u0142\u00f3wny charakterystyki jest w\u0119\u017cszy i odwrotnie.<\/p>\n<p>Opr\u00f3cz wymiar\u00f3w geometrycznych przetwornika, na szeroko\u015b\u0107 listka g\u0142\u00f3wnego charakterystyki ma wp\u0142yw tak\u017ce cz\u0119stotliwo\u015b\u0107 pracy. Przy dw\u00f3ch przetwornikach o identycznych wymiarach powierzchni promieniuj\u0105cych, r\u00f3\u017cni\u0105cych si\u0119 tylko cz\u0119stotliwo\u015bci\u0105 pracy, listek g\u0142\u00f3wny charakterystyki przetwornika na wy\u017csz\u0105 cz\u0119stotliwo\u015b\u0107 jest tym w\u0119\u017cszy, im cz\u0119stotliwo\u015b\u0107 pracy jest wy\u017csza i odwrotnie.<\/p>\n<p><strong>Wp\u0142yw szeroko\u015bci charakterystyki przetwornika na zasi\u0119g sonaru<\/strong><\/p>\n<p>Przy tej samej mocy nadajnika przetworniki o w\u0119\u017cszej wi\u0105zce wypromieniuj\u0105 energi\u0119 akustyczna na wi\u0119ksz\u0105 odleg\u0142o\u015b\u0107 ni\u017c przetworniki o szerszej wi\u0105zce. Wynika to z faktu, \u017ce na mniejszej powierzchni obj\u0119tej w\u0119\u017csz\u0105 wi\u0105zk\u0105 akustyczn\u0105 energia impulsu akustycznego b\u0119dzie bardziej skupiona, czyli b\u0119dzie wi\u0119ksza g\u0119sto\u015b\u0107 energii przypadaj\u0105ca na jednostk\u0119 powierzchni .<\/p>\n<p>Zasi\u0119g echosond i sonar\u00f3w jest tak\u017ce uzale\u017cniony od ich zdolno\u015bci do odbioru sygna\u0142\u00f3w o niskich poziomach. W przetwornikach kszta\u0142t wi\u0105zki odbiorczej niemal pokrywa si\u0119 z kszta\u0142tem wi\u0105zki nadawczej. Szeroko\u015b\u0107 wi\u0105zki odbiorczej jest w taki sam spos\u00f3b uzale\u017cniona od wymiar\u00f3w geometrycznych przetwornika. Im wymiar przetwornika jest wi\u0119kszy, tym wi\u0105zka jest w\u0119\u017csza. Jednocze\u015bnie wi\u0119ksza powierzchnia przetwornika pozwala na uzyskanie wi\u0119kszej czu\u0142o\u015bci podczas odbioru sygna\u0142\u00f3w akustycznych. Wynika to z faktu, \u017ce sygna\u0142 akustyczny pada na wi\u0119ksz\u0105 powierzchni\u0119. A wi\u0119c przetwornik o wi\u0119kszej powierzchni mo\u017ce odebra\u0107 wi\u0119cej energii odbitej od obiektu w por\u00f3wnaniu z przetwornikiem o mniejszej powierzchni.<\/p>\n<p>Ta w\u0142a\u015bciwo\u015b\u0107 jest szczeg\u00f3lnie wa\u017cna w przetwornikach stosowanych w sonarach, ale tak\u017ce jest bardzo istotna w echosondach rybackich, gdzie echa odbite od ma\u0142ych ryb daj\u0105 bardzo nik\u0142e sygna\u0142y. Wi\u0119c w\u0119\u017csza wi\u0105zka pozwala na uzyskiwanie wi\u0119kszych zasi\u0119g\u00f3w sonarowych poniewa\u017c przetwornik jest w stanie zar\u00f3wno wys\u0142a\u0107 energi\u0119 na wi\u0119ksz\u0105 odleg\u0142o\u015b\u0107 jak i odebra\u0107 s\u0142absze, o ni\u017cszym poziomie odbite sygna\u0142y z wi\u0119kszej odleg\u0142o\u015bci.<\/p>\n<p><u>Wi\u0119ksza powierzchnia przetwornika pozwala na odbi\u00f3r s\u0142abszych ech<\/u>.\u00a0 W\u0105ska wi\u0105zka jest korzystna w przypadku wykorzystywania sonar\u00f3w na p\u0142ytkich akwenach. Jednak w\u0105ska wi\u0105zka nie zawsze jest korzystna w echosondach rybackich. Szczeg\u00f3lnie jest to istotne w przypadku po\u0142ow\u00f3w na ma\u0142ych g\u0142\u0119boko\u015bciach poniewa\u017c w\u0105ska wi\u0105zka obejmuje stosunkowo ma\u0142\u0105 obj\u0119to\u015b\u0107 wody pod kad\u0142ubem kutra. Ryby lub \u0142awice znajduj\u0105ce si\u0119 w toni w pobli\u017cu kutra cz\u0119sto mog\u0142yby nie by\u0107 obj\u0119te zbyt w\u0105sk\u0105 wi\u0105zk\u0105 i w rezultacie nie by\u0142yby wykrywane daj\u0105c szyprom fa\u0142szywe prze\u015bwiadczenie, \u017ce w tym rejonie nie ma ryb.\u00a0<\/p>\n<p><strong>Odpowied\u017a akustyczna <\/strong><\/p>\n<p>Odpowied\u017a akustyczna przetwornika jest jego cech\u0105 charakterystyczna okre\u015blaj\u0105c\u0105:<\/p>\n<p>&#8211; zdolno\u015b\u0107 do promieniowania energii akustycznej do wody (<strong>napi\u0119ciowa<\/strong> <strong>odpowied\u017a nadawcza <\/strong><em>TVR<\/em> <em>Transmitting Voltage Response<\/em>)<\/p>\n<p>&#8211; zdolno\u015b\u0107 do odbioru sygna\u0142\u00f3w echa akustycznego w odwrotnym kierunku (<strong>napi\u0119ciowa<\/strong> <strong>odpowied\u017a odbiorcza <\/strong><em>RVR<\/em> <em>Receiving Voltage Response<\/em>).<\/p>\n<p>Obie cechy <em>(odpowiedzi)<\/em> dotycz\u0105 ka\u017cdego przetwornika hydroakustycznego. Wi\u0119kszo\u015b\u0107 producent\u00f3w przetwornik\u00f3w pos\u0142uguje si\u0119 tymi parametrami, poniewa\u017c s\u0105 one bardzo przydatne przy por\u00f3wnywaniu przetwornik\u00f3w oraz przy opracowywaniu nowych urz\u0105dze\u0144.<\/p>\n<p><strong>Odpowied\u017a nadawcza TVR<\/strong> wyra\u017cana jest w decybelach w odniesieniu do 1 \u03bcPa na 1V na 1m.<\/p>\n<p>Przyk\u0142adowo: \u201e165dB re \u03bcPa\/V at 1m\u201d oznacza, \u017ce przy podaniu na przetwornik sygna\u0142u o napi\u0119ciu szczytowym 1V, wypromieniuje on energi\u0119 akustyczn\u0105 do wody, kt\u00f3ra w odleg\u0142o\u015bci 1m od powierzchni przetwornika wytworzy maksymalne ci\u015bnienie w wodzie o 165dB wi\u0119ksze od ci\u015bnienia 1 \u03bcPa.<\/p>\n<p><strong>Odpowied\u017a odbiorcza RVR<\/strong> wyra\u017cana jest w decybelach w odniesieniu do 1V na 1 \u03bcPa.<\/p>\n<p>Przyk\u0142adowo: \u201e-170dB re 1V per 1 \u03bcPa\u201d oznacza, \u017ce dla warto\u015bci ci\u015bnienia szczytowego 1 \u03bcPa wytworzonego tu\u017c przy powierzchni przetwornika przez echo sygna\u0142u akustycznego w wodzie, przetwornik wygeneruje napi\u0119cie o warto\u015bci \u201e-170 dB\u201d w odniesieniu do poziomu napi\u0119cia 1V.\u00a0\u00a0\u00a0<\/p>\n<p>Przetwornik jest tym sprawniejszy energetycznie w kierunku nadawczym im b\u0119dzie promieniowa\u0107 wi\u0119ksz\u0105 energi\u0119 po przy\u0142o\u017ceniu jednostkowego napi\u0119cia do ko\u0144c\u00f3wek kabla.<\/p>\n<p>Przyk\u0142adowo przetwornik o \u201eodpowiedzi nadawczej\u201d 165dB jest <strong>gorszy <\/strong>od przetwornika charakteryzuj\u0105cego si\u0119 odpowiedzi\u0105 nadawcz\u0105 170dB.<\/p>\n<\/p>\n<p>Przetwornik jest tym bardziej czu\u0142y w kierunku odbiorczym im wi\u0119kszy poziom napi\u0119cia b\u0119dzie generowa\u0107 na ko\u0144c\u00f3wkach kabla podczas przy\u0142o\u017conego jednostkowego ci\u015bnienia akustycznego na jego powierzchni.<\/p>\n<p>Przyk\u0142adowo przetwornik o \u201eodpowiedzi odbiorczej\u201d -170dB jest <strong>lepszy<\/strong> od przetwornika charakteryzuj\u0105cego si\u0119 odpowiedzi\u0105 odbiorcz\u0105 -180dB (znak minus jest istotny)<\/p>\n<p>Jako\u015b\u0107 przetwornika okre\u015bla si\u0119 sum\u0105 jego \u201enapi\u0119ciowej odpowiedzi nadawczej\u201d oraz \u201enapi\u0119ciowej odpowiedzi odbiorczej\u201d. Im wynik sumy jest wi\u0119kszy, tym przetwornik jest sprawniejszy energetycznie i bardziej czu\u0142y.<\/p>\n<p>Przyk\u0142adowo:<\/p>\n<p>&#8211; dla przetwornika A o TVR = 165dB oraz RVR = -180dB, suma wynosi -15dB<\/p>\n<p>&#8211; dla przetwornika B o TVR = 170dB oraz RVR = -170dB, suma wynosi 0dB<\/p>\n<p>St\u0105d przetwornik B jest znacznie lepszy pod wzgl\u0119dem parametr\u00f3w akustycznych od przetwornika A (znak minus jest istotny)<\/p>\n<p><strong>\u201eDzwonienie\u201d przetwornika <\/strong><\/p>\n<p>Pos\u0142uguj\u0105c si\u0119 echosond\u0105 pracuj\u0105c\u0105 na niskiej cz\u0119stotliwo\u015bci na p\u0142ytkim akwenie nale\u017cy zwr\u00f3ci\u0107 uwag\u0119 na minimaln\u0105 g\u0142\u0119boko\u015b\u0107, jaka mo\u017ce by\u0107 zmierzona. Zbyt d\u0142ugi impuls nadawczy przy niskiej cz\u0119stotliwo\u015bci mo\u017ce ogranicza\u0107 pomiar na ma\u0142ych g\u0142\u0119boko\u015bciach. D\u0142ugi impuls powoduje, \u017ce do przetwornika dostarczana jest du\u017ca energia. To powoduje, \u017ce mechaniczne drgania przetwornika wskutek jego bezw\u0142adno\u015bci trwaj\u0105 jeszcze przez pewien czas, pomimo \u017ce pobudzenie impulsem elektrycznym ju\u017c przesta\u0142o dzia\u0142a\u0107 na przetwornik. Zjawisko to powoduje, \u017ce faktyczna d\u0142ugo\u015b\u0107 impulsu akustycznego wyd\u0142u\u017ca si\u0119. W zwi\u0105zku z tym, przy stosowaniu d\u0142ugiego impulsu, na p\u0142ytkiej wodzie mog\u0105 wyst\u0119powa\u0107 k\u0142opoty z pomiarem g\u0142\u0119boko\u015bci. Podobnie wyd\u0142u\u017caj\u0105cy si\u0119 impuls spowodowany drganiami bezw\u0142adno\u015bciowymi (niezale\u017cnie od g\u0142\u0119boko\u015bci) ma wp\u0142yw na ostro\u015b\u0107 ech od ryb na ekranie. Rozmyte, nieostre echa od ryb, szczeg\u00f3lnie od ryb przydennych powstaj\u0105 m.in. w\u00f3wczas, gdy wyst\u0119puje \u201edzwonienie\u201d przetwornika. Zasadniczy wp\u0142yw na \u201edzwonienie\u201d ma konstrukcja przetwornika oraz materia\u0142y, z kt\u00f3rych jest on wykonany.<\/p>\n<p><strong>Listki boczne<\/strong><\/p>\n<p>Charakterystyka (wi\u0105zka akustyczna) ka\u017cdego przetwornika opr\u00f3cz listka g\u0142\u00f3wnego, posiada tak\u017ce listki boczne. Listki boczne s\u0105 znacznie mniejsze od g\u0142\u00f3wnego, jednak tak\u017ce promieniuj\u0105 energi\u0119 i tak\u017ce odbieraj\u0105 echa ze swoich kierunk\u00f3w. Poniewa\u017c energia, jak\u0105 promieniuj\u0105 listki boczne jest kilkadziesi\u0105t lub kilkaset razy mniejsza od energii listka g\u0142\u00f3wnego, wprowadzane zak\u0142\u00f3cenia s\u0105 odczuwalne tylko na ma\u0142ych g\u0142\u0119boko\u015bciach. S\u0105 to zak\u0142\u00f3cenia w postaci niepo\u017c\u0105danych cel\u00f3w, fa\u0142szywego dna lub ech &#8211; \u201educh\u00f3w\u201d od \u0142awic ryb odbieranych z fa\u0142szywych kierunk\u00f3w, ale prezentowane na ekranie echosondy tak, jak gdyby te cele wyst\u0119powa\u0142y pod kad\u0142ubem kutra. S\u0105 to tzw. rewerberacje. Przetwornik jest tym lepszy, im mniejsze s\u0105 listki boczne charakterystyki w stosunku do listka g\u0142\u00f3wnego.<\/p>\n<p><strong>Impedancja przetwornika<\/strong><\/p>\n<p>Charakterystyczn\u0105 cech\u0105 ka\u017cdego przetwornika jest jego impedancja. Znajomo\u015b\u0107 impedancji jest szczeg\u00f3lnie wa\u017cna, gdy stosowany jest d\u0142ugi kabel. Impedancja przetwornika powinna by\u0107 dopasowana do impedancji kabla (powinny by\u0107 sobie r\u00f3wne). W\u00f3wczas s\u0105 najlepsze warunki wsp\u00f3\u0142pracy echosondy z przetwornikiem. Szczeg\u00f3lnie jest to wa\u017cne w przypadku kablowych echosond sieciowych, ale nie tylko. Najcz\u0119stszymi przyczynami uszkodze\u0144 nadajnik\u00f3w echosond jest brak dopasowania impedancji przetwornika do impedancji kabla.<\/p>\n<p>Zagadnienie dopasowania impedancji przetwornika do impedancji kabla w przypadku echosond jest analogiczne jak dopasowanie anteny radiostacji UKF do kabla antenowego czy te\u017c dopasowanie kabla anteny\u00a0 telewizyjnej do impedancji wej\u015bciowej odbiornika TV.<\/p>\n<p>Echosondy rybackie produkowane przez uznane w \u015bwiecie firmy posiadaj\u0105 przetworniki dopasowane do impedancji kabla za pomoc\u0105 transformator\u00f3w. Transformatory przewa\u017cnie s\u0105 umieszczane wewn\u0105trz obudowy przetwornika, a wychodz\u0105cy kabel jest wewn\u0105trz po\u0142\u0105czony z transformatorem. Przetworniki, kt\u00f3re nie posiadaj\u0105 fabrycznego transformatora dopasowuj\u0105cego z regu\u0142y s\u0105 stosowane w ni\u017cszej klasy echosondach rybackich lub w echosondach jachtowych.<\/p>\n<p>Charakterystyczn\u0105 cech\u0105 przetwornik\u00f3w z transformatorem jest to, \u017ce mierzona oporno\u015b\u0107 pomi\u0119dzy ko\u0144c\u00f3wkami kabla jest bardzo ma\u0142a (z regu\u0142y poni\u017cej 100\u2126). Mierzona oporno\u015b\u0107 przetwornik\u00f3w bez transformatora dopasowuj\u0105cego wynosi zawsze co najmniej kilkadziesi\u0105t lub kilkaset k\u2126.<\/p>\n<p><strong>Moc przetwornika<\/strong><\/p>\n<p>Parametr \u201emoc przetwornika\u201d podawany przez producent\u00f3w jest to najwi\u0119ksza moc impulsu elektrycznego, jak\u0105 mo\u017cna zasila\u0107 przetwornik. Jest to moc impulsu elektrycznego, kt\u00f3ra nie uszkodzi przetwornika. Nie mo\u017cna jednak zasila\u0107 przetwornika sygna\u0142em ci\u0105g\u0142ym o takiej mocy, poniewa\u017c ulegnie on uszkodzeniu.<\/p>\n<p>Moc promieniowana do wody zawsze jest pomniejszona o sprawno\u015b\u0107 przetwornika. Sprawno\u015b\u0107 wsp\u00f3\u0142czesnych przetwornik\u00f3w piezoelektrycznych zawiera si\u0119 w przedziale 50 \u2013 80%.<\/p>\n<p>Na sprawno\u015b\u0107 wypadkow\u0105 przetwornika sk\u0142ada si\u0119 sprawno\u015b\u0107 elektryczna i sprawno\u015b\u0107 akustyczna.<\/p>\n<p>Sprawno\u015b\u0107 akustyczna przetwornik\u00f3w zale\u017cy mocno od materia\u0142u, z kt\u00f3rego zbudowane jest tzw. okno akustyczne (masa dopasowuj\u0105ca akustycznie) . Jest to materia\u0142 po\u015brednicz\u0105cy pomi\u0119dzy elementem piezoelektrycznym a wod\u0105. Stanowi on jednocze\u015bnie fizyczn\u0105 os\u0142on\u0119 elementu przetwornika wytwarzaj\u0105cego drgania mechaniczne oraz s\u0142u\u017cy jako o\u015brodek dopasowuj\u0105cy impedancj\u0119 akustyczn\u0105 przetwornika do impedancji akustycznej wody. Przetworniki zbudowane z materia\u0142u os\u0142aniaj\u0105cego lepiej dopasowanego pod wzgl\u0119dem akustycznym do wody maj\u0105 wy\u017csz\u0105 sprawno\u015b\u0107. Przetworniki, kt\u00f3rych impedancja jest dopasowana do impedancji kabla przy pomocy transformatora zawsze wypromieniuj\u0105 do wody znacznie wi\u0119cej energii ni\u017c przetworniki bez dopasowania. Dla sygna\u0142\u00f3w w kierunku odbiorczym transformator nie ma istotnego znaczenia.<\/p>\n<p><strong>Wsp\u00f3\u0142czynnik kierunkowo\u015bci przetwornika<\/strong><\/p>\n<p>Wsp\u00f3\u0142czynnik kierunkowo\u015bci przetwornika oznaczany jest jako DI (<em>directivity index<\/em>). Okre\u015bla on w mierze logarytmicznej ( w dB) ile razy sygna\u0142 wysy\u0142any przez przetwornik kierunkowy (w kierunku jego maksymalnego promieniowania) <u>b\u0119dzie wi\u0119kszy<\/u> w por\u00f3wnaniu do przetwornika promieniuj\u0105cego bezkierunkowo (o dookolnej, bezkierunkowej charakterystyce promieniowania) zasilanego tak\u0105 sam\u0105 moc\u0105 sygna\u0142u jak przetwornik o charakterystyce kierunkowej. \u00a0Przetwornik promieniuj\u0105cy fal\u0119 akustyczn\u0105 dooko\u0142a (w k\u0105cie 360<sup>o<\/sup>) z jednakowym nat\u0119\u017ceniem we wszystkich kierunkach posiada DI = 0dB.<\/p>\n<p><strong>SYSTEMY MODULACJI \u00a0IMPULS\u00d3W W ECHOSONDACH<\/strong><\/p>\n<p>Modulacja <strong>CW<\/strong>\u00a0 (c<em>ontinuous wave<\/em>\u00a0lub\u00a0<em>continuous waveform)<\/em><\/p>\n<p>W wi\u0119kszo\u015bci \u00a0dotychczasowych produkowanych echosond rybackich stosowany jest system modulacji CW. Modulacja CW polega na wysy\u0142aniu przez nadajnik echosondy w r\u00f3wnych odst\u0119pach czasu impuls\u00f3w o sta\u0142ej cz\u0119stotliwo\u015bci i sta\u0142ej amplitudzie. Tak uformowane w nadajniku <u>elektryczne<\/u> impulsy nadawcze o sta\u0142ej amplitudzie i cz\u0119stotliwo\u015b\u0107\u00a0 s\u0105 przekazywane do przetwornika ultrad\u017awi\u0119kowego, kt\u00f3ry wysy\u0142a je jako impulsy fali akustycznej (<u>mechanicznej<\/u>) do wody. Z powodu posiadania swojej masy przetwornik posiada pewn\u0105 bezw\u0142adno\u015b\u0107 i reaguje z op\u00f3\u017anieniem na pobudzanie polem elektrycznym. To powoduje, \u017ce kszta\u0142t obwiedni impuls\u00f3w akustycznych w wodzie, wskutek bezw\u0142adno\u015bci przetwornika r\u00f3\u017cni si\u0119 nieco od kszta\u0142tu obwiedni impuls\u00f3w pola elektrycznego, kt\u00f3re pobudza przetwornik. G\u0142\u00f3wnie czas narastania obwiedni impulsu akustycznego znacznie r\u00f3\u017cni si\u0119 od czasu narastania impulsu elektrycznego.<\/p>\n<p>\u00a0Na dalszej drodze propagacji , a\u017c do poszukiwanego obiektu w wodzie i odbiciu od tego obiektu kszta\u0142t obwiedni impulsu akustycznego podlega dodatkowym zniekszta\u0142ceniom. Poniewa\u017c dok\u0142adno\u015b\u0107 pomiaru odleg\u0142o\u015bci w wodzie silnie zale\u017cy od dok\u0142adno\u015bci pomiaru czasu przelotu impulsu od momentu jego wys\u0142ania do momentu odbioru sygna\u0142u echa, zniekszta\u0142cenie obwiedni impulsu (zw\u0142aszcza zniekszta\u0142cenie czasu narastania czo\u0142a obwiedni) ma istotny wp\u0142yw na dok\u0142adno\u015b\u0107 ko\u0144cowego wyniku.\u00a0 Konstruktorzy i programi\u015bci pracuj\u0105cy nad zwi\u0119kszeniem dok\u0142adno\u015bci pomiaru oraz nad popraw\u0105 ostro\u015bci i wyrazisto\u015bci echogram\u00f3w w echosondach stosuj\u0105cych modulacj\u0119 CW stosuj\u0105 r\u00f3\u017cnego rodzaju metody daj\u0105ce po\u017c\u0105dane, korzystne rezultaty. Jednak wyra\u017an\u0105 popraw\u0119 dok\u0142adno\u015bci pomiaru oraz wyrazisto\u015bci echogramu umo\u017cliwiaj\u0105cej uzyskanie zdecydowanie wi\u0119kszej rozdzielczo\u015bci obiekt\u00f3w (ryb w \u0142awicach lub ryb przydennych) mo\u017cna uzyska\u0107 w echosondach stosuj\u0105cych modulacj\u0119 cz\u0119stotliwo\u015bci FM tzw. CHIRP.\u00a0 Ten rodzaj modulacji zastosowany jest mi\u0119dzy innymi w echosondzie <strong>Kongsberg Simrad ES80<\/strong>.<\/p>\n<p>Modulacja <strong>FM <\/strong>(<strong>chirp<\/strong>)<\/p>\n<p>We wsp\u00f3\u0142czesnych echosondach, szczeg\u00f3lnie hydrograficznych, s\u0142u\u017c\u0105cych do precyzyjnych pomiar\u00f3w g\u0142\u0119boko\u015bci dna (w celu sporz\u0105dzania dok\u0142adnych map batymetrycznych) cz\u0119sto jest stosowana inna metoda pomiaru odleg\u0142o\u015bci. Jest to metoda polegaj\u0105ca na wysy\u0142ania bardzo d\u0142ugich impuls\u00f3w o liniowo modulowanej cz\u0119stotliwo\u015bci i por\u00f3wnywaniu cz\u0119stotliwo\u015bci w sygnale odbieranego echa z cz\u0119stotliwo\u015bci\u0105 sygna\u0142u wysy\u0142anego. Liniowa modulacja cz\u0119stotliwo\u015bci polega na zmianie cz\u0119stotliwo\u015bci sygna\u0142u wysy\u0142anego do wody przez przetwornik od warto\u015bci f<sub>o<\/sub> na pocz\u0105tku impulsu, do warto\u015bci f<sub>max<\/sub> na ko\u0144cu impulsu. Ze wzgl\u0119du na liniow\u0105 zmian\u0119 cz\u0119stotliwo\u015bci sygna\u0142u nadawczego w szerokim zakresie, cz\u0119sto nawet w granicach \u00a0setek kHz metoda ta wymaga stosowania szerokopasmowych przetwornik\u00f3w ultrad\u017awi\u0119kowych, kt\u00f3re b\u0119d\u0105 zdolne do emitowania fali akustycznej w tak szerokim zakresie cz\u0119stotliwo\u015bci. W takich systemach nie zachodzi konieczno\u015b\u0107 wyznaczenia momentu czasu, w kt\u00f3rym czo\u0142o impulsu echa dotar\u0142o do przetwornika, dlatego s\u0105 one dok\u0142adniejsze od system\u00f3w impulsowych. W systemach \u201echirp\u201d nadajnik wysy\u0142a ci\u0105g\u0142\u0105 fal\u0119 akustyczn\u0105 o liniowo modulowanej cz\u0119stotliwo\u015bci w zakresie od f0 do fmax. Napotkawszy obiekt podwodny, fala odbija si\u0119 i wraca jako sygna\u0142 echa do odbiornika w momencie, gdy nadajnik ju\u017c wysy\u0142a cz\u0119stotliwo\u015b\u0107 f1. W echosondzie, w wyniku por\u00f3wnania dw\u00f3ch cz\u0119stotliwo\u015bci, uzyskuje si\u0119 r\u00f3\u017cnic\u0119 f1 \u2013 f0 odpowiadaj\u0105c\u0105 podw\u00f3jnej odleg\u0142o\u015bci do obiektu, podobnie jak w systemach impulsowych. Najcz\u0119\u015bciej systemy chip \u00a0stosowane s\u0105 w systemach hydrograficznych s\u0142u\u017c\u0105cych do pomiar\u00f3w cel\u00f3w nieruchomych, takich jak dno lub innych zwi\u0105zanych z infrastruktur\u0105 podwodn\u0105 jak boczne sonary holowane.<\/p>\n<p>Ze wzgl\u0119du na bardzo rozbudowane uk\u0142ady odr\u00f3\u017cniania wielko\u015bci sygna\u0142u echa w systemach z modulacj\u0105\u201dchip\u201d do zastosowa\u0144 rybackich, niewiele firm dotychczas opanowa\u0142o t\u0105 technik\u0119. Jednak ze wzgl\u0119du na to, \u017ce efekty uzyskiwane z wykorzystania tej modulacji znacznie przewy\u017cszaj\u0105 mo\u017cliwo\u015bci tradycyjnych echosond z modulacj\u0105 CW, mo\u017cna spodziewa\u0107 si\u0119 rozwoju techniki \u201echip\u201d. Jednym z prekursor\u00f3w stosuj\u0105cych t\u0119 metod\u0119 w zastosowaniach rybackich jest firma \u00a0<strong>Kongsberg Simrad. <\/strong>Przyk\u0142adem s\u0105 tu echosondy rybackie<a href=\"https:\/\/escort-technology.com\/pl\/echosonda-simrad-es80\/\"><strong> Simrad ES80 <\/strong><\/a>oraz echosondy do zastosowa\u0144 naukowych <strong><a href=\"https:\/\/escort-technology.com\/pl\/echosonda-badawcza-simrad-ek80\/\">Simrad EK80<\/a>.<\/strong><\/p>\n<\/div>\n<p><!--more--><br \/>\n<!-- {\"type\":\"layout\",\"children\":[{\"type\":\"section\",\"props\":{\"style\":\"default\",\"width\":\"default\",\"vertical_align\":\"middle\",\"title_position\":\"top-left\",\"title_rotation\":\"left\",\"title_breakpoint\":\"xl\",\"image_position\":\"center-center\"},\"children\":[{\"type\":\"row\",\"children\":[{\"type\":\"column\",\"props\":{\"image_position\":\"center-center\",\"media_overlay_gradient\":\"\"},\"children\":[{\"type\":\"headline\",\"props\":{\"title_element\":\"h1\",\"content\":\"\n\n<h1 class=\\\"uk-article-title\\\">Co nieco o hydroakustyce<\\\/h1>\"}},{\"type\":\"divider\",\"props\":{\"divider_element\":\"hr\"}},{\"type\":\"video\",\"props\":{\"video_controls\":true,\"margin\":\"default\",\"video\":\"wp-content\\\/uploads\\\/2021\\\/05\\\/hydroakustyka.mp4\",\"video_autoplay\":true,\"video_loop\":true,\"video_height\":\"250\",\"maxwidth\":\"xlarge\",\"block_align\":\"center\"}},{\"type\":\"button\",\"props\":{\"grid_column_gap\":\"small\",\"grid_row_gap\":\"small\",\"margin\":\"default\",\"text_align\":\"center\"},\"children\":[{\"type\":\"button_item\",\"props\":{\"button_style\":\"default\",\"icon_align\":\"left\",\"content\":\"Wersja PDF\",\"link\":\"wp-content\\\/uploads\\\/2021\\\/05\\\/Co-nieco-o-hydroakustyce.pdf\"}}]}]}]}]},{\"type\":\"section\",\"props\":{\"style\":\"default\",\"width\":\"default\",\"vertical_align\":\"middle\",\"title_position\":\"top-left\",\"title_rotation\":\"left\",\"title_breakpoint\":\"xl\",\"image_position\":\"center-center\"},\"children\":[{\"type\":\"row\",\"children\":[{\"type\":\"column\",\"props\":{\"image_position\":\"center-center\",\"media_overlay_gradient\":\"\"},\"children\":[{\"type\":\"text\",\"props\":{\"margin\":\"default\",\"column_breakpoint\":\"m\",\"content\":\"\n\n<p><strong>FALE AKUSTYCZNE<\\\/strong><\\\/p>\\n\n\n<p>Do przesy\\u0142ania sygna\\u0142\\u00f3w w wodzie wykorzystywane s\\u0105 fale akustyczne.\\u00a0 W odr\\u00f3\\u017cnieniu od fal elektromagnetycznych, kt\\u00f3re s\\u0105 bardzo silnie t\\u0142umione w wodzie, fale akustyczne w zale\\u017cno\\u015bci od cz\\u0119stotliwo\\u015bci, praktycznie mog\\u0105 by\\u0107 wykrywane na odleg\\u0142o\\u015b\\u0107\\u00a0 kilku, a nawet kilkunastu\\u00a0 tysi\\u0119cy metr\\u00f3w. Fala akustyczna powstaje w wyniku rozchodzenia si\\u0119 spr\\u0119\\u017cystego odkszta\\u0142cenia w przestrzeni wodnej pobudzanej przez mechanicznie drgaj\\u0105cy element jakim jest\\u00a0 przetwornik ultrad\\u017awi\\u0119kowy. W wyniku takiego mechanicznego pobudzania nast\\u0119puj\\u0105 cykliczne zmiany ci\\u015bnienia w wodzie tworz\\u0105c na przemian miejsca o wi\\u0119kszym i\\u00a0 mniejszym ci\\u015bnieniu. Amplitudy warto\\u015bci ci\\u015bnie\\u0144 malej\\u0105 w miar\\u0119 oddalania si\\u0119 od \\u017ar\\u00f3d\\u0142a pobudzaj\\u0105cego.<\\\/p>\\n\n\n<p>Pr\\u0119dko\\u015b\\u0107 rozchodzenia si\\u0119 fali akustycznej jest okre\\u015blana jako pr\\u0119dko\\u015b\\u0107 przemieszczania si\\u0119 czo\\u0142a fali akustycznej. Pr\\u0119dko\\u015b\\u0107 fali akustycznej c wynosi:<\\\/p>\\n\n\n<p><strong>c = <\\\/strong><strong>l<\\\/strong><strong>\\\/T<\\\/strong> lub <strong>c = <\\\/strong><strong>l<\\\/strong><strong>f<\\\/strong> , gdzie \\u019b jest d\\u0142ugo\\u015bci\\u0105 fali, T jest okresem czasu, jaki up\\u0142ywa od wyst\\u0105pienia jednego maksimum ci\\u015bnienia do wyst\\u0105pienia nast\\u0119pnego, f = 1\\\/T jest cz\\u0119stotliwo\\u015bci\\u0105 wyst\\u0119powania zmian ci\\u015bnienia w czasie sekundy. Cz\\u0119stotliwo\\u015b\\u0107 zmian ci\\u015bnienia jest r\\u00f3wna cz\\u0119stotliwo\\u015bci pobudzania o\\u015brodka w kt\\u00f3rym rozchodzi si\\u0119 fala akustyczna, czyli cz\\u0119stotliwo\\u015bci drga\\u0144 przetwornika akustycznego.<\\\/p>\\n\n\n<p>\\u00a0Pr\\u0119dko\\u015b\\u0107 rozchodzenia si\\u0119 fali akustycznej zale\\u017cy od w\\u0142a\\u015bciwo\\u015bci fizycznych o\\u015brodka. W r\\u00f3\\u017cnych o\\u015brodkach fale akustyczne rozchodz\\u0105 si\\u0119 z r\\u00f3\\u017cnymi pr\\u0119dko\\u015bciami, przyk\\u0142adowo:<\\\/p>\\n\n\n<p>- w wodzie morskiej \\u015brednia pr\\u0119dko\\u015b\\u0107 wynosi 1500 m\\\/sek.<\\\/p>\\n\n\n<p>- w powietrzu \\u015brednia pr\\u0119dko\\u015b\\u0107 wynosi 340 m\\\/sek.<\\\/p>\\n\n\n<p>- w stali \\u015brednia pr\\u0119dko\\u015b\\u0107 wynosi 5000 m\\\/sek.<\\\/p>\\n\n\n<p><strong>Uwaga:<\\\/strong> Poniewa\\u017c do powstawania fali akustycznej niezb\\u0119dny jest o\\u015brodek zdolny do wywo\\u0142ywania zmian ci\\u015bnienia, st\\u0105d wniosek, \\u017ce w pr\\u00f3\\u017cni fala akustyczna nie powstaje i nie mo\\u017ce si\\u0119 rozchodzi\\u0107. Wiedza o tym zjawisku jest istotna z punktu widzenia zastosowania hydroakustyki w rybo\\u0142\\u00f3wstwie, poniewa\\u017c zdarza si\\u0119, \\u017ce\\u00a0 na skutek dostarczenia zbyt du\\u017cej energii do przetwornika, przy jego powierzchni mo\\u017ce powsta\\u0107 warstwa pr\\u00f3\\u017cni blokuj\\u0105ca przekazywanie energii akustycznej do o\\u015brodka (zjawisko kawitacji). W takiej sytuacji przetwornik nie b\\u0119dzie obci\\u0105\\u017cony i \\u00a0mo\\u017ce \\u0142atwo ulec uszkodzeniu.<\\\/p>\\n\n\n<p>W wodzie morskiej pr\\u0119dko\\u015b\\u0107 g\\u0142\\u00f3wnie zale\\u017cy od temperatury i od zasolenia. Ponadto pr\\u0119dko\\u015b\\u0107 d\\u017awi\\u0119ku zale\\u017cy tak\\u017ce od ci\\u015bnienia panuj\\u0105cego w wodzie. Ze wzrostem temperatury pr\\u0119dko\\u015b\\u0107 d\\u017awi\\u0119ku w wodzie wzrasta i odwrotnie. Podobnie ze wzrostem zasolenia pr\\u0119dko\\u015b\\u0107 d\\u017awi\\u0119ku wzrasta.<\\\/p>\\n\n\n<p>Poniewa\\u017c fale akustyczne rozchodz\\u0105 si\\u0119 z r\\u00f3\\u017cn\\u0105 pr\\u0119dko\\u015bci\\u0105 w r\\u00f3\\u017cnych o\\u015brodkach, fala akustyczna o takiej samej cz\\u0119stotliwo\\u015bci b\\u0119dzie mia\\u0142a r\\u00f3\\u017cn\\u0105 d\\u0142ugo\\u015b\\u0107 w r\\u00f3\\u017cnych o\\u015brodkach. D\\u0142ugo\\u015b\\u0107 fali ma istotny wp\\u0142yw na fizyczne mo\\u017cliwo\\u015bci wykrywania r\\u00f3\\u017cnych obiekt\\u00f3w w wodzie. Wykrywanie obiekt\\u00f3w w wodzie polega na identyfikacji sygna\\u0142\\u00f3w echa od tych obiekt\\u00f3w. Nale\\u017cy wi\\u0119c najpierw wys\\u0142a\\u0107 fal\\u0119 akustyczn\\u0105 przez przetwornik ultrad\\u017awi\\u0119kowy nadawczy a nast\\u0119pnie odebra\\u0107\\u00a0 przez przetwornik odbiorczy echa odbite od tych obiekt\\u00f3w i okre\\u015bli\\u0107 odleg\\u0142o\\u015b\\u0107 do nich. Dlatego do wykrywania obiekt\\u00f3w wysy\\u0142ane s\\u0105 fale akustyczne w formie impuls\\u00f3w. Im odleg\\u0142o\\u015b\\u0107 do wykrywanego obiektu jest wi\\u0119ksza, tym wi\\u0119cej energii akustycznej nale\\u017cy wys\\u0142a\\u0107 do wody aby uzyska\\u0107 sygna\\u0142 echa, kt\\u00f3ry b\\u0119dzie si\\u0119 wyra\\u017anie wyr\\u00f3\\u017cnia\\u0142 na tle szum\\u00f3w wyst\\u0119puj\\u0105cych w wodzie. Impuls nadawczy musi wi\\u0119c pokona\\u0107 straty wynikaj\\u0105ce z geometrycznego powi\\u0119kszania si\\u0119 przestrzeni obj\\u0119tej fal\\u0105 akustyczn\\u0105 oraz wynikaj\\u0105ce z absorpcji fali akustycznej przez \\u015brodowisko wodne.<\\\/p>\\n\n\n<p>Straty propagacyjne wynikaj\\u0105ce z absorpcji fali akustycznej w wodzie s\\u0105 mocno uzale\\u017cnione od cz\\u0119stotliwo\\u015bci. Im wy\\u017csza cz\\u0119stotliwo\\u015b\\u0107, tym wi\\u0119ksze straty wynikaj\\u0105ce z absorpcji. W przybli\\u017ceniu, w pewnym zakresie straty rosn\\u0105 z kwadratem cz\\u0119stotliwo\\u015bci. Przyk\\u0142adowo dla dwa razy wi\\u0119kszej cz\\u0119stotliwo\\u015bci straty b\\u0119d\\u0105 oko\\u0142o czterokrotnie wi\\u0119ksze.<\\\/p>\\n\n\n<p>Obiekty znajduj\\u0105ce si\\u0119 w wodzie mog\\u0105 odbija\\u0107 i absorbowa\\u0107 fale akustyczne z r\\u00f3\\u017cn\\u0105 skuteczno\\u015bci\\u0105. Niekt\\u00f3re odbijaj\\u0105 energi\\u0119 fali akustycznej silniej jednocze\\u015bnie mniej jej absorbuj\\u0105c, inne odwrotnie, s\\u0142abo odbijaj\\u0105 energi\\u0119 a silniej absorbuj\\u0105. Zale\\u017cy to od w\\u0142a\\u015bciwo\\u015bci fizycznych obiektu oraz od jego kszta\\u0142tu. Zdolno\\u015b\\u0107 obiektu do odbijania fali akustycznej okre\\u015bla si\\u0119 tak\\u017ce w dB jako si\\u0142\\u0119 celu TS (<strong>T<\\\/strong>arget <strong>S<\\\/strong>ource). Im wi\\u0119cej energii fali akustycznej odbija si\\u0119 od obiektu, tym ten obiekt stanowi sob\\u0105 wi\\u0119ksz\\u0105 si\\u0142\\u0119 celu.<\\\/p>\\n\n\n<p>Fala akustyczna w wodzie na og\\u00f3\\u0142 rozchodzi si\\u0119 prostoliniowo. Jednak poniewa\\u017c jej pr\\u0119dko\\u015b\\u0107 g\\u0142\\u00f3wnie zale\\u017cy od temperatury oraz od zasolenia wody, jej kierunek mo\\u017ce ulega\\u0107 odchylaniu w zale\\u017cno\\u015bci od wyst\\u0119puj\\u0105cych lokalnie zmian. Na warstwie granicznej\\u00a0 pomi\\u0119dzy r\\u00f3\\u017cn\\u0105 temperatur\\u0105\\u00a0 lub zasoleniem wody nast\\u0119puje odchylenie\\u00a0 kierunku propagacji fali akustycznej. Zjawisko to cz\\u0119sto wyst\\u0119puje na p\\u0142ytszych wodach, gdzie g\\u00f3rne warstwy s\\u0105 bardziej nagrzane latem oraz bardziej sch\\u0142odzone zim\\u0105 ni\\u017c dolne warstwy. Taki charakter ma mi\\u0119dzy innymi\\u00a0 morze Ba\\u0142tyk.<\\\/p>\\n\n\n<p>Energia pola akustycznego jest proporcjonalna do amplitudy impulsu wysy\\u0142anego oraz czasu trwania tego impulsu. Aby wi\\u0119c wys\\u0142a\\u0107 wi\\u0119ksz\\u0105 energi\\u0119 w celu osi\\u0105gania wi\\u0119kszych odleg\\u0142o\\u015bci nale\\u017ca\\u0142oby stosowa\\u0107 d\\u0142u\\u017csze impulsy. Od d\\u0142ugo\\u015bci impulsu zale\\u017cy zdolno\\u015b\\u0107 do rozr\\u00f3\\u017cniania wielko\\u015bci wykrywanych obiekt\\u00f3w. Wykrywanie mniejszych obiekt\\u00f3w wymaga kr\\u00f3tszej fali, a wi\\u0119c stosowania wy\\u017cszej cz\\u0119stotliwo\\u015bci. Jednocze\\u015bnie jednak wy\\u017csze cz\\u0119stotliwo\\u015bci s\\u0105 silniej t\\u0142umione w wodzie co powoduje osi\\u0105ganie mniejszego zasi\\u0119gu. Do uzyskania du\\u017cego zasi\\u0119gu nale\\u017cy stosowa\\u0107 niskie cz\\u0119stotliwo\\u015bci bo s\\u0105 mniej t\\u0142umione. Jednak fala akustyczna b\\u0119dzie w\\u00f3wczas d\\u0142u\\u017csza i utraci si\\u0119 zdolno\\u015b\\u0107 do wykrywania ma\\u0142ych obiekt\\u00f3w. Ma\\u0142e obiekty przy stosowaniu niskich cz\\u0119stotliwo\\u015bci nie b\\u0119d\\u0105 wi\\u0119c skutecznie wykrywane. Mo\\u017cna wi\\u0119c sformu\\u0142owa\\u0107 \\u00a0podstawowy wniosek: <u>hydroakustyka wymaga wielu kompromis\\u00f3w<\\\/u>. Dlatego statki rybackie wyposa\\u017cane s\\u0105 w r\\u00f3\\u017cne urz\\u0105dzenia hydroakustyczne pracuj\\u0105ce na r\\u00f3\\u017cnych cz\\u0119stotliwo\\u015bciach. S\\u0105 one wykorzystywane stosownie do aktualnego rodzaju po\\u0142ow\\u00f3w oraz do rozmiar\\u00f3w po\\u0142awianych organizm\\u00f3w.<\\\/p>\\n\n\n<p>Typowy zakres cz\\u0119stotliwo\\u015bci stosowany w rybo\\u0142\\u00f3wstwie to: 18 kHz do 300 kHz. D\\u0142ugo\\u015bci fal dla tego przedzia\\u0142u cz\\u0119stotliwo\\u015bci wynosz\\u0105 odpowiednio od 83 mm do 5 mm. Ze wzgl\\u0119d\\u00f3w technicznych przewa\\u017cnie d\\u0142ugo\\u015b\\u0107 impulsu w hydroakustyce zawiera sko\\u0144czon\\u0105 ilo\\u015b\\u0107 d\\u0142ugo\\u015bci fal. Zak\\u0142adaj\\u0105c, \\u017ce impuls b\\u0119dzie zawiera\\u0142 np. 10 d\\u0142ugo\\u015bci fali, w\\u00f3wczas dla 18 kHz jego d\\u0142ugo\\u015b\\u0107 w wodzie wyniesie 83 cm, natomiast dla 300 kHz d\\u0142ugo\\u015b\\u0107 impulsu w wodzie wyniesie 5cm. D\\u0142ugo\\u015b\\u0107 impulsu ma istotny wp\\u0142yw na rozr\\u00f3\\u017cnialno\\u015b\\u0107 wykrywanych obiekt\\u00f3w w wodzie oraz na uzyskiwany zasi\\u0119g. Im kr\\u00f3tszy impuls, tym lepsza rozr\\u00f3\\u017cnialno\\u015b\\u0107 obiekt\\u00f3w. Im d\\u0142u\\u017cszy impuls, tym wi\\u0119kszy zasi\\u0119g.<\\\/p>\\n\n\n<p><strong>PRZETWORNIKI\\u00a0 HYDROAKUSTYCZNE (ULTRAD\\u0179WIEKOWE)<\\\/strong><\\\/p>\\n\n\n<p>Przetworniki ultrad\\u017awi\\u0119kowe s\\u0142u\\u017c\\u0105 zar\\u00f3wno\\u00a0 do generowania fali akustycznej w wodzie jak i do odbioru sygna\\u0142u fali akustycznej. Obecnie powszechnie stosowane s\\u0105 przetworniki ceramiczne wykorzystuj\\u0105ce zjawisko piezoelektryczno\\u015bci. R\\u00f3\\u017cni\\u0105 si\\u0119 one konstrukcj\\u0105 w zale\\u017cno\\u015bci od rodzaju urz\\u0105dzenia, w kt\\u00f3rym s\\u0105 zastosowane. W praktyce wi\\u0119kszo\\u015b\\u0107 przetwornik\\u00f3w hydroakustycznych, zw\\u0142aszcza tych wykorzystywanych w rybo\\u0142\\u00f3wstwie,\\u00a0 pracuje na cz\\u0119stotliwo\\u015bciach le\\u017c\\u0105cych powy\\u017cej pasma s\\u0142yszalnego dla przeci\\u0119tnego cz\\u0142owieka. Dlatego zamiast okre\\u015blenia przetworniki hydroakustyczne u\\u017cywane jest tak\\u017ce okre\\u015blenie przetworniki ultrad\\u017awi\\u0119kowe. Przetworniki ultrad\\u017awi\\u0119kowe s\\u0105 podstawowymi, najwa\\u017cniejszymi elementami sk\\u0142adowymi w urz\\u0105dzeniach hydroakustycznych.\\u00a0 Maj\\u0105 one najistotniejszy wp\\u0142yw na jako\\u015b\\u0107 parametr\\u00f3w tych urz\\u0105dze\\u0144. Obecny burzliwy rozw\\u00f3j hydroakustyki nast\\u0105pi\\u0142 w wyniku opracowania nowych technologii produkcji przetwornik\\u00f3w.\\u00a0\\u00a0<\\\/p>\\n\n\n<p>Pierwsze przetworniki\\u00a0 ultrad\\u017awi\\u0119kowe wykorzystywa\\u0142y zjawisko <u>magnetostrykcji<\\\/u> polegaj\\u0105ce na pobudzaniu niekt\\u00f3rych materia\\u0142\\u00f3w magnetycznych (przewa\\u017cnie stop\\u00f3w z niklem) do drga\\u0144 pod wp\\u0142ywem zmiennego pola magnetycznego (przyk\\u0142adem mog\\u0105 by\\u0107 g\\u0142o\\u015bniki lub s\\u0142uchawki). Pod koniec lat sze\\u015b\\u0107dziesi\\u0105tych XX wieku stopniowo zaprzestawano stosowania tego typu przetwornik\\u00f3w. Od tej pory zacz\\u0119\\u0142a si\\u0119 era przetwornik\\u00f3w ceramicznych, w kt\\u00f3rych wykorzystywane jest zjawisko <u>piezoelektryczno\\u015bci.<\\\/u> Niekt\\u00f3re materia\\u0142y ceramiczne lub ich stopy (spieki) maj\\u0105 w\\u0142a\\u015bciwo\\u015bci piezoelektryczne. Zjawisko piezoelektryczno\\u015bci polega na pobudzaniu do drga\\u0144 takich materia\\u0142\\u00f3w ceramicznych pod wp\\u0142ywem zmiennego pola elektrycznego (pierwowzorem mog\\u0105\\u00a0 by\\u0107 kryszta\\u0142y kwarcu). Sprawno\\u015b\\u0107 energetyczna wsp\\u00f3\\u0142czesnych przetwornik\\u00f3w ceramicznych jest bardzo wysoka, cz\\u0119sto wynosi ponad 70%. Zjawisko magnetostrykcji oraz zjawisko piezoelektryczno\\u015bci s\\u0105 odwracalne, tzn. \\u017ce zachodz\\u0105 tak\\u017ce w kierunku odwrotnym. Pod wp\\u0142ywem zmiennego ci\\u015bnienia oddzia\\u0142ywuj\\u0105cego na powierzchni\\u0119 przetwornika, zaczyna on drga\\u0107 powoduj\\u0105c indukowanie si\\u0119 napi\\u0119cia na jego uzwojeniu (w przypadku przetwornika magnetostrykcyjnego) lub na jego ok\\u0142adzinach (w przypadku przetwornika ceramicznego).\\u00a0<\\\/p>\\n\n\n<p>Energi\\u0119 akustyczn\\u0105 jak\\u0105 wypromieniowuje przetwornik nadawczy okre\\u015bla si\\u0119 poprzez ci\\u015bnienie w dB jakie on wytworzy\\u00a0 w odleg\\u0142o\\u015bci 1m od powierzchni promieniuj\\u0105cej przetwornika po jego pobudzeniu i odnosi si\\u0119 j\\u0105 w mierze logarytmicznej do 1\\u00b5P (mikropascal) ci\\u015bnienia.<\\\/p>\\n\n\n<p>Czu\\u0142o\\u015b\\u0107 przetwornika odbiorczego okre\\u015bla si\\u0119 jako jego reakcj\\u0119 na ci\\u015bnienie w dB panuj\\u0105ce na\\u00a0\\u00a0 powierzchni odbiorczej tego przetwornika odniesione do ci\\u015bnienia 1\\u00b5P.<\\\/p>\\n\n\n<p>Wyja\\u015bnienie miary logarytmicznej w hydroakustyce ma bardzo du\\u017ce znaczenie poniewa\\u017c wszyscy producenci urz\\u0105dze\\u0144 hydroakustycznych podaj\\u0105c parametry przetwornik\\u00f3w, mocy nadajnik\\u00f3w lub czu\\u0142o\\u015bci odbiornik\\u00f3w pos\\u0142uguj\\u0105 si\\u0119 tak\\u0105 miar\\u0105.<\\\/p>\\n\n\n<p><strong>Konstrukcja przetwornik\\u00f3w <\\\/strong><\\\/p>\\n\n\n<p>Podstawowym elementem przetwornika piezoelektrycznego jest element drgaj\\u0105cy wykonany z materia\\u0142u ceramicznego powstaj\\u0105cego w wyniku spiekania proszku ceramicznego z r\\u00f3\\u017cnego rodzaju domieszkami. Aby taki element pobudzi\\u0107 do drga\\u0144 nale\\u017cy umie\\u015bci\\u0107 go w polu elektrycznym poprzez doprowadzenia napi\\u0119cia o cz\\u0119stotliwo\\u015bci pracy przetwornika. Element ceramiczny sam w sobie nie przewodzi pr\\u0105du elektrycznego. W celu wytworzenia pola elektrycznego, na jego obu przeciwleg\\u0142ych powierzchniach najcz\\u0119\\u015bciej napylana jest warstwa bardzo cienkiej pow\\u0142oki srebra, do kt\\u00f3rej lutowane s\\u0105 ko\\u0144c\\u00f3wki kabla. W sytuacji, gdy przetwornik pe\\u0142ni rol\\u0119 nadajnika fali akustycznej, do tych ko\\u0144c\\u00f3wek doprowadzane jest napi\\u0119cie pobudzaj\\u0105ce do drga\\u0144 podobnie jak w instalacji nag\\u0142a\\u015bniaj\\u0105cej pod\\u0142\\u0105cza si\\u0119 g\\u0142o\\u015bnik. Je\\u015bli przetwornik jest odbiornikiem fali akustycznej, ko\\u0144c\\u00f3wki te s\\u0105\\u00a0 pod\\u0142\\u0105czone na wej\\u015bcie wzmacniacza podobnie jak w instalacji nag\\u0142a\\u015bniaj\\u0105cej\\u00a0 pod\\u0142\\u0105cza si\\u0119 mikrofon.\\u00a0\\u00a0 W wi\\u0119kszo\\u015bci urz\\u0105dze\\u0144 hydroakustycznych stosowanych obecnie w rybo\\u0142\\u00f3wstwie stosowany jest jeden wsp\\u00f3lny przetwornik wykorzystywany jako nadawczy i odbiorczy. Jest to mo\\u017cliwe poniewa\\u017c w takich urz\\u0105dzeniach zawsze zachodzi praca sekwencyjna. Najpierw jest wysy\\u0142any impuls nadawczy, a po jego wys\\u0142aniu nast\\u0119puje oczekiwanie na sygna\\u0142y ech odbitych od obiekt\\u00f3w podwodnych.\\u00a0 Dlatego istnieje pewien okres czasu, w kt\\u00f3rym urz\\u0105dzenie zd\\u0105\\u017cy zmieni\\u0107 sw\\u0105 konfiguracj\\u0119 z nadawczej na odbiorcz\\u0105.<\\\/p>\\n\n\n<p>Nieobudowany element piezoelektryczny pobudzony do drga\\u0144 w polu elektrycznym kurczy si\\u0119 i rozkurcza wytwarzaj\\u0105c fal\\u0119 akustyczn\\u0105 w obu kierunkach. Jednak w rzeczywisto\\u015bci chodzi o to, aby promieniowa\\u0107 fale akustyczn\\u0105 tylko w jednym po\\u017c\\u0105danym kierunku do wody. Producenci stosuj\\u0105 r\\u00f3\\u017cne techniki eliminowania promieniowania fali w kierunku przeciwnym do po\\u017c\\u0105danego. Realizowane jest to poprzez stosowanie materia\\u0142\\u00f3w t\\u0142umi\\u0105cych fal\\u0119 promieniowan\\u0105 w kierunku przeciwnym (np. korek), b\\u0105d\\u017a poprzez stosowanie odpowiednio dobranego materia\\u0142u o grubo\\u015bci odpowiadaj\\u0105cej po\\u0142owie d\\u0142ugo\\u015bci fali <strong>l<\\\/strong><strong>\\\/2 <\\\/strong>w celu ca\\u0142kowitego\\u00a0 wykorzystania energii fali odbitej z kierunku przeciwnego do wzmocnienia fali w kierunku po\\u017c\\u0105danym. Przetwornik powinien zapewnia\\u0107 maksymalna sprawno\\u015b\\u0107 tzn., \\u017ce dostarczana do niego energia elektryczna nie powinna by\\u0107 tracona na ciep\\u0142o w elementach konstrukcyjnych przetwornika, lecz w maksymalnym stopniu powinna by\\u0107 wypromieniowana do wody. Z praw fizyki wiadomo, \\u017ce aby przekaza\\u0107 maksymaln\\u0105 ilo\\u015b\\u0107\\u00a0 energii z jednego uk\\u0142adu do drugiego, nale\\u017cy te dwa uk\\u0142ady wzajemnie do siebie dopasowa\\u0107. W uk\\u0142adach elektrycznych i elektronicznych jest to realizowane za po\\u015brednictwem transformator\\u00f3w. Podobnie zachodzi konieczno\\u015b\\u0107 dopasowania impedancji falowej, jak\\u0105 stanowi\\u0105 sob\\u0105 drgaj\\u0105cy element piezoelektryczny i \\u015brodowisko wodne. Rol\\u0119 transformatora dopasowuj\\u0105cego akustycznie przetwornik ultrad\\u017awi\\u0119kowy do \\u015brodowiska wodnego stanowi masa po\\u015brednicz\\u0105ca pe\\u0142ni\\u0105ca funkcj\\u0119 dopasowania\\u00a0 akustycznego, znajduj\\u0105ca si\\u0119 pomi\\u0119dzy powierzchni\\u0105 elementu piezoelektrycznego przetwornika a przylegaj\\u0105c\\u0105 wod\\u0105. Przewa\\u017cnie jest to rodzaj poliuretanu o odpowiednio dobranym sk\\u0142adzie procentowym sk\\u0142adnik\\u00f3w. Grubo\\u015b\\u0107 tej masy tak\\u017ce jest dobierana odpowiednio do d\\u0142ugo\\u015bci fali akustycznej. W procesie produkcyjnym jest zachowana specjalna procedura technologiczna polegaj\\u0105ca na zapewnieniu czysto\\u015bci i eliminacji p\\u0119cherzyk\\u00f3w powietrza.\\u00a0<\\\/p>\\n\n\n<p>Produkowane s\\u0105 cz\\u0119sto tak\\u017ce przetworniki o bardziej z\\u0142o\\u017conej, \\u201ekanapkowej\\u201d konstrukcji w kt\\u00f3rych drgaj\\u0105cy element piezoceramiczny jest umieszczony pomi\\u0119dzy dwiema masami r\\u00f3\\u017cnych metali.\\u00a0 Tylna cz\\u0119\\u015b\\u0107 ma za zadanie wyeliminowanie promieniowania wstecznego, natomiast przednia s\\u0142u\\u017cy do wypromieniowania fali akustycznej do wody.\\u00a0\\u00a0\\u00a0\\u00a0<\\\/p>\\n\n\n<p>Grubo\\u015bci element\\u00f3w metalowych z br\\u0105zu i z aluminium s\\u0105 dobrane do d\\u0142ugo\\u015bci fali akustycznej.\\u00a0<\\\/p>\\n\n\n<p>Proste przetworniki, sk\\u0142adaj\\u0105ce si\\u0119 z pojedynczego elementu piezoceramicznego s\\u0105 coraz rzadziej spotykane w praktyce. Ma to miejsce jedynie w popularnych urz\\u0105dzeniach w\\u0119dkarskich. Jednak w sprz\\u0119cie profesjonalnym najcz\\u0119\\u015bciej s\\u0105 stosowane przetworniki wieloelementowe, z\\u0142o\\u017cone z wielu pojedynczych element\\u00f3w piezoceramicznych tworz\\u0105cych ca\\u0142\\u0105 matryc\\u0119.\\u00a0<\\\/p>\\n\n\n<p><strong>Przetworniki wieloelementowe<\\\/strong><\\\/p>\\n\n\n<p>W zale\\u017cno\\u015bci od sposobu u\\u0142o\\u017cenia pojedynczych element\\u00f3w mo\\u017cna uzyskiwa\\u0107 wi\\u0105zki akustyczne o dowolnych szeroko\\u015bciach k\\u0105t\\u00f3w.<\\\/p>\\n\n\n<p>Przetworniki wieloelementowe cz\\u0119sto s\\u0105 wyposa\\u017cane w transformator elektryczny dopasowuj\\u0105cy wysok\\u0105 impedancj\\u0119 po\\u0142\\u0105czonych element\\u00f3w piezoceramicznych do impedancji kabla w ekranie.<\\\/p>\\n\n\n<p>W zale\\u017cno\\u015bci od sposobu wzajemnego \\u0142\\u0105czenia pojedynczych element\\u00f3w w przetworniku wieloelementowym mo\\u017cna tak\\u017ce zmienia\\u0107 szeroko\\u015bci k\\u0105t\\u00f3w promieniowanych wi\\u0105zek akustycznych. Zgodnie z zasad\\u0105 dualno\\u015bci dotycz\\u0105c\\u0105\\u00a0 przetwornik\\u00f3w ultrad\\u017awi\\u0119kowych, szeroko\\u015bci k\\u0105t\\u00f3w wi\\u0105zki promieniowanej s\\u0105 jednocze\\u015bnie szeroko\\u015bciami k\\u0105t\\u00f3w w kierunku odbiorczym.<\\\/p>\\n\n\n<p>W wyniku \\u0142\\u0105czenia wi\\u0119kszej grupy przetwornik\\u00f3w uzyskuje si\\u0119 w\\u0119\\u017csz\\u0105 wi\\u0105zk\\u0119 akustyczn\\u0105. Zmniejszenie ilo\\u015bci po\\u0142\\u0105czonych przetwornik\\u00f3w spowoduje, \\u017ce wi\\u0105zka b\\u0119dzie szersza.\\u00a0 Jednocze\\u015bnie po\\u0142\\u0105czenie wi\\u0119kszej ilo\\u015bci pojedynczych element\\u00f3w pozwala na dostarczenie wi\\u0119kszej mocy do przetwornika i wypromieniowanie wi\\u0119kszej mocy akustycznej do wody.\\u00a0\\u00a0<\\\/p>\\n\n\n<p>Ka\\u017cdy przetwornik opr\\u00f3cz swojego zakresu cz\\u0119stotliwo\\u015bci pracy cechuje si\\u0119 dopuszczaln\\u0105 moc\\u0105 jak\\u0105 mo\\u017cna go pobudza\\u0107, czu\\u0142o\\u015bci\\u0105 w kierunku odbiorczym oraz szeroko\\u015bci\\u0105 wi\\u0105zki.<\\\/p>\\n\n\n<p>Typowe przetworniki ultrad\\u017awi\\u0119kowe s\\u0105 elementami w\\u0105sko pasmowymi. Podczas odbioru impuls\\u00f3w fali akustycznej w wodzie najwi\\u0119ksz\\u0105 czu\\u0142o\\u015b\\u0107 maj\\u0105 w pobli\\u017cu swojej cz\\u0119stotliwo\\u015bci\\u00a0 rezonansowej odbiorczej. Podczas wysy\\u0142ania impuls\\u00f3w fali akustycznej najwi\\u0119ksz\\u0105 efektywno\\u015b\\u0107 przekazywania energii do wody maj\\u0105 w pobli\\u017cu swojej cz\\u0119stotliwo\\u015bci rezonansowej nadawczej. Poniewa\\u017c te obie cz\\u0119stotliwo\\u015bci rezonansowe r\\u00f3\\u017cni\\u0105 si\\u0119 bardzo nieznacznie, najcz\\u0119\\u015bciej tylko o kilka Hz, producenci podaj\\u0105 jedn\\u0105 cz\\u0119stotliwo\\u015b\\u0107 pracy przetwornika. Charakterystyczn\\u0105 cech\\u0105 przetwornik\\u00f3w jest ich dobro\\u0107 oznaczana liter\\u0105 <strong>Q<\\\/strong>. Dobro\\u0107 Q okre\\u015bla szeroko\\u015b\\u0107 pasma przetwornik\\u00f3w ultrad\\u017awi\\u0119kowych. Jest to stosunek cz\\u0119stotliwo\\u015bci rezonansowej do r\\u00f3\\u017cnicy pomi\\u0119dzy cz\\u0119stotliwo\\u015bci\\u0105 g\\u00f3rn\\u0105 i doln\\u0105 przy kt\\u00f3rych wyst\\u0105pi 3dB-lowe obni\\u017cenie poziomu sygna\\u0142u odebranego w stosunku do poziomu sygna\\u0142u jaki uzyskuje si\\u0119 dla cz\\u0119stotliwo\\u015bci rezonansowej.<\\\/p>\\n\n\n<p>Q = F<sub>rez <\\\/sub><strong>\\\/<\\\/strong> (F<sub>g<\\\/sub>-F<sub>d<\\\/sub>) Im warto\\u015b\\u0107 Q wi\\u0119ksza, tym pasmo przetwornika ultrad\\u017awi\\u0119kowego jest w\\u0119\\u017csze i odwrotnie. Typowa warto\\u015b\\u0107 Q przetwornik\\u00f3w zanurzonych w wodzie wynosi powy\\u017cej 7.<\\\/p>\\n\n\n<p>W nowoczesnych systemach hydroakustycznych, zw\\u0142aszcza w systemach wykorzystuj\\u0105cych modulacj\\u0119 cz\\u0119stotliwo\\u015bci (chirp) coraz cz\\u0119\\u015bciej s\\u0105 stosowane przetworniki szerokopasmowe, kt\\u00f3re skutecznie pracuj\\u0105 w szerokim zakresie cz\\u0119stotliwo\\u015bci. Dla takich przetwornik\\u00f3w warto\\u015b\\u0107 Q jest niska, mo\\u017ce wynosi\\u0107 2 \\u2013 3. W takich urz\\u0105dzeniach same przetworniki nie s\\u0105 uk\\u0142adami filtruj\\u0105cymi. Wsp\\u00f3\\u0142pracuj\\u0105ce z nimi uk\\u0142ady elektroniczne s\\u0105 bardziej wyrafinowane poniewa\\u017c musz\\u0105 zapewni\\u0107 dostateczny poziom sygna\\u0142u u\\u017cytecznego w stosunku do szum\\u00f3w i zak\\u0142\\u00f3ce\\u0144.<\\\/p>\\n\n\n<p><strong>Kryteria doboru przetwornik\\u00f3w do echosond<\\\/strong><\\\/p>\\n\n\n<p>W wi\\u0119kszo\\u015bci dost\\u0119pnych na rynku echosond i sonar\\u00f3w koszt przetwornik\\u00f3w stanowi zwykle oko\\u0142o 10% kosztu ca\\u0142ego urz\\u0105dzenia. Jednak jako\\u015b\\u0107 pracy echosondy zale\\u017cy niemal w 100% od jako\\u015bci przetwornika. Tak, jak w urz\\u0105dzeniach radiokomunikacyjnych \\u0142\\u0105czno\\u015b\\u0107 zale\\u017cy od jako\\u015bci instalacji antenowej, tak dzia\\u0142anie echosond czy sonar\\u00f3w zale\\u017cy g\\u0142\\u00f3wnie od parametr\\u00f3w przetwornika.<\\\/p>\\n\n\n<p>Obiegowa opinia, \\u017ce wszystkie przetworniki na t\\u0119 sam\\u0105 moc daj\\u0105 te same rezultaty na ekranie echosondy jest b\\u0142\\u0119dna. R\\u00f3\\u017cni producenci wytwarzaj\\u0105 przetworniki o r\\u00f3\\u017cnych impedancjach, stosuj\\u0105 r\\u00f3\\u017cne materia\\u0142y piezoelektryczne, wykorzystuj\\u0105 r\\u00f3\\u017cne materia\\u0142y na powlekanie element\\u00f3w piezoceramicznych, nadaj\\u0105 r\\u00f3\\u017cne kszta\\u0142ty i rozmiary. To wszystko ma ogromny wp\\u0142yw na parametry przetwornik\\u00f3w.<\\\/p>\\n\n\n<p>W przetwornikach do zastosowa\\u0144 w rybo\\u0142\\u00f3wstwie nale\\u017cy zwraca\\u0107 uwag\\u0119 na:<\\\/p>\\n\n\n<ul>\\n\n\n<li>Cz\\u0119stotliwo\\u015b\\u0107 pracy i szeroko\\u015b\\u0107 pasma (dobro\\u0107 Q)<\\\/li>\\n\n\n<li>Szeroko\\u015b\\u0107 wi\\u0105zki akustycznej<\\\/li>\\n\n\n<li>Odpowied\\u017a akustyczna (czu\\u0142o\\u015b\\u0107 oraz moc akustyczna)<\\\/li>\\n\n\n<li>Impedancja przetwornika<\\\/li>\\n\n\n<li>Moc sygna\\u0142u pobudzaj\\u0105cego<\\\/li>\\n\n\n<li>Minimalna odleg\\u0142o\\u015b\\u0107 wykrywania<\\\/li>\\n<\\\/ul>\\n\n\n<p>Zwykle cena odzwierciedla jako\\u015b\\u0107 przetwornika. Dro\\u017csze przetworniki, stosowane w rybo\\u0142\\u00f3wstwie zawsze charakteryzuj\\u0105 si\\u0119 wy\\u017cszym poziomem \\u201eodpowiedzi akustycznej\\u201d w por\\u00f3wnaniu z przetwornikami stosowanymi w typowych echosondach jachtowych lub nawigacyjnych.<\\\/p>\\n\n\n<p>Wi\\u0119kszo\\u015b\\u0107 niekomercyjnych po\\u0142ow\\u00f3w (po\\u0142owy w\\u0119dkarskie) jest prowadzona na p\\u0142ytkich akwenach, gdzie dominuj\\u0105cym parametrem opr\\u00f3cz cz\\u0119stotliwo\\u015bci jest szeroko\\u015b\\u0107 charakterystyki przetwornika. Im charakterystyka szersza tym obejmuje wi\\u0119ksz\\u0105 przestrze\\u0144 wody, lecz jednocze\\u015bnie taki przetwornik mo\\u017ce mie\\u0107 mniejsz\\u0105 czu\\u0142o\\u015b\\u0107, czyli ni\\u017cszy poziom \\u201eodpowiedzi akustycznej\\u201d. Na p\\u0142ytkich, w\\u0119dkarskich akwenach mo\\u017ce to nie mie\\u0107 istotnego znaczenia. Jednak w rybo\\u0142\\u00f3wstwie profesjonalnym, gdzie o sukcesie decyduje sprawno\\u015b\\u0107 w wykrywaniu \\u0142awic ryb, stosowanie wysokiej jako\\u015bci przetwornik\\u00f3w zdecydowanie obni\\u017ca jednostkowe koszty po\\u0142ow\\u00f3w.<\\\/p>\\n\n\n<p><strong>Cz\\u0119stotliwo\\u015b\\u0107 pracy przetwornika i jej wp\\u0142yw na zasi\\u0119g <\\\/strong><\\\/p>\\n\n\n<p>Cz\\u0119stotliwo\\u015b\\u0107 pracy przetwornika ma zasadniczy wp\\u0142yw na zasi\\u0119g echosond i sonar\\u00f3w. Wynika to z w\\u0142a\\u015bciwo\\u015bci fizycznych wody. Fale akustyczne o niskiej cz\\u0119stotliwo\\u015bci s\\u0105 mniej t\\u0142umione w wodzie i mog\\u0105 si\\u0119 rozchodzi\\u0107 na wi\\u0119ksze odleg\\u0142o\\u015bci. Im cz\\u0119stotliwo\\u015b\\u0107 fali akustycznej jest wy\\u017csza, tym t\\u0142umienie wody jest wi\\u0119ksze. Dlatego na wysokich cz\\u0119stotliwo\\u015bciach zasi\\u0119gi sonar\\u00f3w s\\u0105 zdecydowanie mniejsze.<\\\/p>\\n\n\n<p>T\\u0142umienie fali akustycznej w wodzie w pewnym przedziale cz\\u0119stotliwo\\u015bci jest w przybli\\u017ceniu proporcjonalne do kwadratu cz\\u0119stotliwo\\u015bci. To znaczy, \\u017ce np. dwa identyczne sonary, o jednakowych szeroko\\u015bciach wi\\u0105zek akustycznych lecz r\\u00f3\\u017cni\\u0105ce si\\u0119 tylko tym, \\u017ce jeden pracuje na cz\\u0119stotliwo\\u015bci dwukrotnie wy\\u017cszej od drugiego, b\\u0119dzie mia\\u0142 zasi\\u0119g oko\\u0142o cztery razy mniejszy. Dlatego przetworniki na cz\\u0119stotliwo\\u015bci ni\\u017csze (do 50 kHz) stosowane s\\u0105 w sonarach i echosondach pracuj\\u0105cych na g\\u0142\\u0119bszych akwenach. Przetworniki na cz\\u0119stotliwo\\u015bci wysokie, (ponad 100 kHz) stosowane s\\u0105 przy po\\u0142owach na ma\\u0142ych g\\u0142\\u0119boko\\u015bci. Z cz\\u0119stotliwo\\u015bci\\u0105 zwi\\u0105zana jest tak\\u017ce minimalna odleg\\u0142o\\u015b\\u0107 od powierzchni przetwornika, pocz\\u0105wszy od kt\\u00f3rej powstaje kierunkowana wi\\u0105zka akustyczna. Odleg\\u0142o\\u015b\\u0107 pomi\\u0119dzy powierzchni\\u0105 przetwornika a miejscem, w kt\\u00f3rym powstaje kierunkowa wi\\u0105zka akustyczna jest zwana polem bliskim przetwornika. D\\u0142ugo\\u015b\\u0107 pola bliskiego zale\\u017cy od cz\\u0119stotliwo\\u015bci przetwornika oraz od jego wymiar\\u00f3w. Im ni\\u017csza cz\\u0119stotliwo\\u015b\\u0107 (d\\u0142u\\u017csza fala), tym pole bliskie jest kr\\u00f3tsze\\u00a0 i odwrotnie. Podobnie im wymiary przetwornika s\\u0105 wi\\u0119ksze, tym pole bliskie jest wi\\u0119ksze i odwrotnie. Pole bliskie charakteryzuje si\\u0119 tym, \\u017ce ci\\u015bnienie akustyczne w r\\u00f3\\u017cnych punktach tego pola jest trudne do jednoznacznego okre\\u015blenia i pomierzenia poniewa\\u017c czo\\u0142o fali nie jest jeszcze uformowane do p\\u0142askiej powierzchni. Dlatego pomiary parametr\\u00f3w przetwornika powinny by\\u0107 przeprowadzane poza tym polem, czyli w tzw. polu dalekim.\\u00a0<\\\/p>\\n\n\n<p><strong>Szeroko\\u015b\\u0107 charakterystyki kierunkowej<\\\/strong><\\\/p>\\n\n\n<p>Szeroko\\u015b\\u0107 listka g\\u0142\\u00f3wnego charakterystyki kierunkowej jest uzale\\u017cniona od wymiar\\u00f3w geometrycznych powierzchni promieniuj\\u0105cej przetwornika. Im powierzchnia promieniuj\\u0105ca przetwornika jest wi\\u0119ksza, tym listek g\\u0142\\u00f3wny charakterystyki jest w\\u0119\\u017cszy i odwrotnie.<\\\/p>\\n\n\n<p>Opr\\u00f3cz wymiar\\u00f3w geometrycznych przetwornika, na szeroko\\u015b\\u0107 listka g\\u0142\\u00f3wnego charakterystyki ma wp\\u0142yw tak\\u017ce cz\\u0119stotliwo\\u015b\\u0107 pracy. Przy dw\\u00f3ch przetwornikach o identycznych wymiarach powierzchni promieniuj\\u0105cych, r\\u00f3\\u017cni\\u0105cych si\\u0119 tylko cz\\u0119stotliwo\\u015bci\\u0105 pracy, listek g\\u0142\\u00f3wny charakterystyki przetwornika na wy\\u017csz\\u0105 cz\\u0119stotliwo\\u015b\\u0107 jest tym w\\u0119\\u017cszy, im cz\\u0119stotliwo\\u015b\\u0107 pracy jest wy\\u017csza i odwrotnie.<\\\/p>\\n\n\n<p><strong>Wp\\u0142yw szeroko\\u015bci charakterystyki przetwornika na zasi\\u0119g sonaru<\\\/strong><\\\/p>\\n\n\n<p>Przy tej samej mocy nadajnika przetworniki o w\\u0119\\u017cszej wi\\u0105zce wypromieniuj\\u0105 energi\\u0119 akustyczna na wi\\u0119ksz\\u0105 odleg\\u0142o\\u015b\\u0107 ni\\u017c przetworniki o szerszej wi\\u0105zce. Wynika to z faktu, \\u017ce na mniejszej powierzchni obj\\u0119tej w\\u0119\\u017csz\\u0105 wi\\u0105zk\\u0105 akustyczn\\u0105 energia impulsu akustycznego b\\u0119dzie bardziej skupiona, czyli b\\u0119dzie wi\\u0119ksza g\\u0119sto\\u015b\\u0107 energii przypadaj\\u0105ca na jednostk\\u0119 powierzchni .<\\\/p>\\n\n\n<p>Zasi\\u0119g echosond i sonar\\u00f3w jest tak\\u017ce uzale\\u017cniony od ich zdolno\\u015bci do odbioru sygna\\u0142\\u00f3w o niskich poziomach. W przetwornikach kszta\\u0142t wi\\u0105zki odbiorczej niemal pokrywa si\\u0119 z kszta\\u0142tem wi\\u0105zki nadawczej. Szeroko\\u015b\\u0107 wi\\u0105zki odbiorczej jest w taki sam spos\\u00f3b uzale\\u017cniona od wymiar\\u00f3w geometrycznych przetwornika. Im wymiar przetwornika jest wi\\u0119kszy, tym wi\\u0105zka jest w\\u0119\\u017csza. Jednocze\\u015bnie wi\\u0119ksza powierzchnia przetwornika pozwala na uzyskanie wi\\u0119kszej czu\\u0142o\\u015bci podczas odbioru sygna\\u0142\\u00f3w akustycznych. Wynika to z faktu, \\u017ce sygna\\u0142 akustyczny pada na wi\\u0119ksz\\u0105 powierzchni\\u0119. A wi\\u0119c przetwornik o wi\\u0119kszej powierzchni mo\\u017ce odebra\\u0107 wi\\u0119cej energii odbitej od obiektu w por\\u00f3wnaniu z przetwornikiem o mniejszej powierzchni.<\\\/p>\\n\n\n<p>Ta w\\u0142a\\u015bciwo\\u015b\\u0107 jest szczeg\\u00f3lnie wa\\u017cna w przetwornikach stosowanych w sonarach, ale tak\\u017ce jest bardzo istotna w echosondach rybackich, gdzie echa odbite od ma\\u0142ych ryb daj\\u0105 bardzo nik\\u0142e sygna\\u0142y. Wi\\u0119c w\\u0119\\u017csza wi\\u0105zka pozwala na uzyskiwanie wi\\u0119kszych zasi\\u0119g\\u00f3w sonarowych poniewa\\u017c przetwornik jest w stanie zar\\u00f3wno wys\\u0142a\\u0107 energi\\u0119 na wi\\u0119ksz\\u0105 odleg\\u0142o\\u015b\\u0107 jak i odebra\\u0107 s\\u0142absze, o ni\\u017cszym poziomie odbite sygna\\u0142y z wi\\u0119kszej odleg\\u0142o\\u015bci.<\\\/p>\\n\n\n<p><u>Wi\\u0119ksza powierzchnia przetwornika pozwala na odbi\\u00f3r s\\u0142abszych ech<\\\/u>.\\u00a0 W\\u0105ska wi\\u0105zka jest korzystna w przypadku wykorzystywania sonar\\u00f3w na p\\u0142ytkich akwenach. Jednak w\\u0105ska wi\\u0105zka nie zawsze jest korzystna w echosondach rybackich. Szczeg\\u00f3lnie jest to istotne w przypadku po\\u0142ow\\u00f3w na ma\\u0142ych g\\u0142\\u0119boko\\u015bciach poniewa\\u017c w\\u0105ska wi\\u0105zka obejmuje stosunkowo ma\\u0142\\u0105 obj\\u0119to\\u015b\\u0107 wody pod kad\\u0142ubem kutra. Ryby lub \\u0142awice znajduj\\u0105ce si\\u0119 w toni w pobli\\u017cu kutra cz\\u0119sto mog\\u0142yby nie by\\u0107 obj\\u0119te zbyt w\\u0105sk\\u0105 wi\\u0105zk\\u0105 i w rezultacie nie by\\u0142yby wykrywane daj\\u0105c szyprom fa\\u0142szywe prze\\u015bwiadczenie, \\u017ce w tym rejonie nie ma ryb.\\u00a0<\\\/p>\\n\n\n<p><strong>Odpowied\\u017a akustyczna <\\\/strong><\\\/p>\\n\n\n<p>Odpowied\\u017a akustyczna przetwornika jest jego cech\\u0105 charakterystyczna okre\\u015blaj\\u0105c\\u0105:<\\\/p>\\n\n\n<p>- zdolno\\u015b\\u0107 do promieniowania energii akustycznej do wody (<strong>napi\\u0119ciowa<\\\/strong> <strong>odpowied\\u017a nadawcza <\\\/strong><em>TVR<\\\/em> <em>Transmitting Voltage Response<\\\/em>)<\\\/p>\\n\n\n<p>- zdolno\\u015b\\u0107 do odbioru sygna\\u0142\\u00f3w echa akustycznego w odwrotnym kierunku (<strong>napi\\u0119ciowa<\\\/strong> <strong>odpowied\\u017a odbiorcza <\\\/strong><em>RVR<\\\/em> <em>Receiving Voltage Response<\\\/em>).<\\\/p>\\n\n\n<p>Obie cechy <em>(odpowiedzi)<\\\/em> dotycz\\u0105 ka\\u017cdego przetwornika hydroakustycznego. Wi\\u0119kszo\\u015b\\u0107 producent\\u00f3w przetwornik\\u00f3w pos\\u0142uguje si\\u0119 tymi parametrami, poniewa\\u017c s\\u0105 one bardzo przydatne przy por\\u00f3wnywaniu przetwornik\\u00f3w oraz przy opracowywaniu nowych urz\\u0105dze\\u0144.<\\\/p>\\n\n\n<p><strong>Odpowied\\u017a nadawcza TVR<\\\/strong> wyra\\u017cana jest w decybelach w odniesieniu do 1 \\u03bcPa na 1V na 1m.<\\\/p>\\n\n\n<p>Przyk\\u0142adowo: \\u201e165dB re \\u03bcPa\\\/V at 1m\\u201d oznacza, \\u017ce przy podaniu na przetwornik sygna\\u0142u o napi\\u0119ciu szczytowym 1V, wypromieniuje on energi\\u0119 akustyczn\\u0105 do wody, kt\\u00f3ra w odleg\\u0142o\\u015bci 1m od powierzchni przetwornika wytworzy maksymalne ci\\u015bnienie w wodzie o 165dB wi\\u0119ksze od ci\\u015bnienia 1 \\u03bcPa.<\\\/p>\\n\n\n<p><strong>Odpowied\\u017a odbiorcza RVR<\\\/strong> wyra\\u017cana jest w decybelach w odniesieniu do 1V na 1 \\u03bcPa.<\\\/p>\\n\n\n<p>Przyk\\u0142adowo: \\u201e-170dB re 1V per 1 \\u03bcPa\\u201d oznacza, \\u017ce dla warto\\u015bci ci\\u015bnienia szczytowego 1 \\u03bcPa wytworzonego tu\\u017c przy powierzchni przetwornika przez echo sygna\\u0142u akustycznego w wodzie, przetwornik wygeneruje napi\\u0119cie o warto\\u015bci \\u201e-170 dB\\u201d w odniesieniu do poziomu napi\\u0119cia 1V.\\u00a0\\u00a0\\u00a0<\\\/p>\\n\n\n<p>Przetwornik jest tym sprawniejszy energetycznie w kierunku nadawczym im b\\u0119dzie promieniowa\\u0107 wi\\u0119ksz\\u0105 energi\\u0119 po przy\\u0142o\\u017ceniu jednostkowego napi\\u0119cia do ko\\u0144c\\u00f3wek kabla.<\\\/p>\\n\n\n<p>Przyk\\u0142adowo przetwornik o \\u201eodpowiedzi nadawczej\\u201d 165dB jest <strong>gorszy <\\\/strong>od przetwornika charakteryzuj\\u0105cego si\\u0119 odpowiedzi\\u0105 nadawcz\\u0105 170dB.<\\\/p>\\n\n\n<p><\\\/p>\\n\n\n<p>Przetwornik jest tym bardziej czu\\u0142y w kierunku odbiorczym im wi\\u0119kszy poziom napi\\u0119cia b\\u0119dzie generowa\\u0107 na ko\\u0144c\\u00f3wkach kabla podczas przy\\u0142o\\u017conego jednostkowego ci\\u015bnienia akustycznego na jego powierzchni.<\\\/p>\\n\n\n<p>Przyk\\u0142adowo przetwornik o \\u201eodpowiedzi odbiorczej\\u201d -170dB jest <strong>lepszy<\\\/strong> od przetwornika charakteryzuj\\u0105cego si\\u0119 odpowiedzi\\u0105 odbiorcz\\u0105 -180dB (znak minus jest istotny)<\\\/p>\\n\n\n<p>Jako\\u015b\\u0107 przetwornika okre\\u015bla si\\u0119 sum\\u0105 jego \\u201enapi\\u0119ciowej odpowiedzi nadawczej\\u201d oraz \\u201enapi\\u0119ciowej odpowiedzi odbiorczej\\u201d. Im wynik sumy jest wi\\u0119kszy, tym przetwornik jest sprawniejszy energetycznie i bardziej czu\\u0142y.<\\\/p>\\n\n\n<p>Przyk\\u0142adowo:<\\\/p>\\n\n\n<p>- dla przetwornika A o TVR = 165dB oraz RVR = -180dB, suma wynosi -15dB<\\\/p>\\n\n\n<p>- dla przetwornika B o TVR = 170dB oraz RVR = -170dB, suma wynosi 0dB<\\\/p>\\n\n\n<p>St\\u0105d przetwornik B jest znacznie lepszy pod wzgl\\u0119dem parametr\\u00f3w akustycznych od przetwornika A (znak minus jest istotny)<\\\/p>\\n\n\n<p><strong>\\u201eDzwonienie\\u201d przetwornika <\\\/strong><\\\/p>\\n\n\n<p>Pos\\u0142uguj\\u0105c si\\u0119 echosond\\u0105 pracuj\\u0105c\\u0105 na niskiej cz\\u0119stotliwo\\u015bci na p\\u0142ytkim akwenie nale\\u017cy zwr\\u00f3ci\\u0107 uwag\\u0119 na minimaln\\u0105 g\\u0142\\u0119boko\\u015b\\u0107, jaka mo\\u017ce by\\u0107 zmierzona. Zbyt d\\u0142ugi impuls nadawczy przy niskiej cz\\u0119stotliwo\\u015bci mo\\u017ce ogranicza\\u0107 pomiar na ma\\u0142ych g\\u0142\\u0119boko\\u015bciach. D\\u0142ugi impuls powoduje, \\u017ce do przetwornika dostarczana jest du\\u017ca energia. To powoduje, \\u017ce mechaniczne drgania przetwornika wskutek jego bezw\\u0142adno\\u015bci trwaj\\u0105 jeszcze przez pewien czas, pomimo \\u017ce pobudzenie impulsem elektrycznym ju\\u017c przesta\\u0142o dzia\\u0142a\\u0107 na przetwornik. Zjawisko to powoduje, \\u017ce faktyczna d\\u0142ugo\\u015b\\u0107 impulsu akustycznego wyd\\u0142u\\u017ca si\\u0119. W zwi\\u0105zku z tym, przy stosowaniu d\\u0142ugiego impulsu, na p\\u0142ytkiej wodzie mog\\u0105 wyst\\u0119powa\\u0107 k\\u0142opoty z pomiarem g\\u0142\\u0119boko\\u015bci. Podobnie wyd\\u0142u\\u017caj\\u0105cy si\\u0119 impuls spowodowany drganiami bezw\\u0142adno\\u015bciowymi (niezale\\u017cnie od g\\u0142\\u0119boko\\u015bci) ma wp\\u0142yw na ostro\\u015b\\u0107 ech od ryb na ekranie. Rozmyte, nieostre echa od ryb, szczeg\\u00f3lnie od ryb przydennych powstaj\\u0105 m.in. w\\u00f3wczas, gdy wyst\\u0119puje \\u201edzwonienie\\u201d przetwornika. Zasadniczy wp\\u0142yw na \\u201edzwonienie\\u201d ma konstrukcja przetwornika oraz materia\\u0142y, z kt\\u00f3rych jest on wykonany.<\\\/p>\\n\n\n<p><strong>Listki boczne<\\\/strong><\\\/p>\\n\n\n<p>Charakterystyka (wi\\u0105zka akustyczna) ka\\u017cdego przetwornika opr\\u00f3cz listka g\\u0142\\u00f3wnego, posiada tak\\u017ce listki boczne. Listki boczne s\\u0105 znacznie mniejsze od g\\u0142\\u00f3wnego, jednak tak\\u017ce promieniuj\\u0105 energi\\u0119 i tak\\u017ce odbieraj\\u0105 echa ze swoich kierunk\\u00f3w. Poniewa\\u017c energia, jak\\u0105 promieniuj\\u0105 listki boczne jest kilkadziesi\\u0105t lub kilkaset razy mniejsza od energii listka g\\u0142\\u00f3wnego, wprowadzane zak\\u0142\\u00f3cenia s\\u0105 odczuwalne tylko na ma\\u0142ych g\\u0142\\u0119boko\\u015bciach. S\\u0105 to zak\\u0142\\u00f3cenia w postaci niepo\\u017c\\u0105danych cel\\u00f3w, fa\\u0142szywego dna lub ech - \\u201educh\\u00f3w\\u201d od \\u0142awic ryb odbieranych z fa\\u0142szywych kierunk\\u00f3w, ale prezentowane na ekranie echosondy tak, jak gdyby te cele wyst\\u0119powa\\u0142y pod kad\\u0142ubem kutra. S\\u0105 to tzw. rewerberacje. Przetwornik jest tym lepszy, im mniejsze s\\u0105 listki boczne charakterystyki w stosunku do listka g\\u0142\\u00f3wnego.<\\\/p>\\n\n\n<p><strong>Impedancja przetwornika<\\\/strong><\\\/p>\\n\n\n<p>Charakterystyczn\\u0105 cech\\u0105 ka\\u017cdego przetwornika jest jego impedancja. Znajomo\\u015b\\u0107 impedancji jest szczeg\\u00f3lnie wa\\u017cna, gdy stosowany jest d\\u0142ugi kabel. Impedancja przetwornika powinna by\\u0107 dopasowana do impedancji kabla (powinny by\\u0107 sobie r\\u00f3wne). W\\u00f3wczas s\\u0105 najlepsze warunki wsp\\u00f3\\u0142pracy echosondy z przetwornikiem. Szczeg\\u00f3lnie jest to wa\\u017cne w przypadku kablowych echosond sieciowych, ale nie tylko. Najcz\\u0119stszymi przyczynami uszkodze\\u0144 nadajnik\\u00f3w echosond jest brak dopasowania impedancji przetwornika do impedancji kabla.<\\\/p>\\n\n\n<p>Zagadnienie dopasowania impedancji przetwornika do impedancji kabla w przypadku echosond jest analogiczne jak dopasowanie anteny radiostacji UKF do kabla antenowego czy te\\u017c dopasowanie kabla anteny\\u00a0 telewizyjnej do impedancji wej\\u015bciowej odbiornika TV.<\\\/p>\\n\n\n<p>Echosondy rybackie produkowane przez uznane w \\u015bwiecie firmy posiadaj\\u0105 przetworniki dopasowane do impedancji kabla za pomoc\\u0105 transformator\\u00f3w. Transformatory przewa\\u017cnie s\\u0105 umieszczane wewn\\u0105trz obudowy przetwornika, a wychodz\\u0105cy kabel jest wewn\\u0105trz po\\u0142\\u0105czony z transformatorem. Przetworniki, kt\\u00f3re nie posiadaj\\u0105 fabrycznego transformatora dopasowuj\\u0105cego z regu\\u0142y s\\u0105 stosowane w ni\\u017cszej klasy echosondach rybackich lub w echosondach jachtowych.<\\\/p>\\n\n\n<p>Charakterystyczn\\u0105 cech\\u0105 przetwornik\\u00f3w z transformatorem jest to, \\u017ce mierzona oporno\\u015b\\u0107 pomi\\u0119dzy ko\\u0144c\\u00f3wkami kabla jest bardzo ma\\u0142a (z regu\\u0142y poni\\u017cej 100\\u2126). Mierzona oporno\\u015b\\u0107 przetwornik\\u00f3w bez transformatora dopasowuj\\u0105cego wynosi zawsze co najmniej kilkadziesi\\u0105t lub kilkaset k\\u2126.<\\\/p>\\n\n\n<p><strong>Moc przetwornika<\\\/strong><\\\/p>\\n\n\n<p>Parametr \\u201emoc przetwornika\\u201d podawany przez producent\\u00f3w jest to najwi\\u0119ksza moc impulsu elektrycznego, jak\\u0105 mo\\u017cna zasila\\u0107 przetwornik. Jest to moc impulsu elektrycznego, kt\\u00f3ra nie uszkodzi przetwornika. Nie mo\\u017cna jednak zasila\\u0107 przetwornika sygna\\u0142em ci\\u0105g\\u0142ym o takiej mocy, poniewa\\u017c ulegnie on uszkodzeniu.<\\\/p>\\n\n\n<p>Moc promieniowana do wody zawsze jest pomniejszona o sprawno\\u015b\\u0107 przetwornika. Sprawno\\u015b\\u0107 wsp\\u00f3\\u0142czesnych przetwornik\\u00f3w piezoelektrycznych zawiera si\\u0119 w przedziale 50 \\u2013 80%.<\\\/p>\\n\n\n<p>Na sprawno\\u015b\\u0107 wypadkow\\u0105 przetwornika sk\\u0142ada si\\u0119 sprawno\\u015b\\u0107 elektryczna i sprawno\\u015b\\u0107 akustyczna.<\\\/p>\\n\n\n<p>Sprawno\\u015b\\u0107 akustyczna przetwornik\\u00f3w zale\\u017cy mocno od materia\\u0142u, z kt\\u00f3rego zbudowane jest tzw. okno akustyczne (masa dopasowuj\\u0105ca akustycznie) . Jest to materia\\u0142 po\\u015brednicz\\u0105cy pomi\\u0119dzy elementem piezoelektrycznym a wod\\u0105. Stanowi on jednocze\\u015bnie fizyczn\\u0105 os\\u0142on\\u0119 elementu przetwornika wytwarzaj\\u0105cego drgania mechaniczne oraz s\\u0142u\\u017cy jako o\\u015brodek dopasowuj\\u0105cy impedancj\\u0119 akustyczn\\u0105 przetwornika do impedancji akustycznej wody. Przetworniki zbudowane z materia\\u0142u os\\u0142aniaj\\u0105cego lepiej dopasowanego pod wzgl\\u0119dem akustycznym do wody maj\\u0105 wy\\u017csz\\u0105 sprawno\\u015b\\u0107. Przetworniki, kt\\u00f3rych impedancja jest dopasowana do impedancji kabla przy pomocy transformatora zawsze wypromieniuj\\u0105 do wody znacznie wi\\u0119cej energii ni\\u017c przetworniki bez dopasowania. Dla sygna\\u0142\\u00f3w w kierunku odbiorczym transformator nie ma istotnego znaczenia.<\\\/p>\\n\n\n<p><strong>Wsp\\u00f3\\u0142czynnik kierunkowo\\u015bci przetwornika<\\\/strong><\\\/p>\\n\n\n<p>Wsp\\u00f3\\u0142czynnik kierunkowo\\u015bci przetwornika oznaczany jest jako DI (<em>directivity index<\\\/em>). Okre\\u015bla on w mierze logarytmicznej ( w dB) ile razy sygna\\u0142 wysy\\u0142any przez przetwornik kierunkowy (w kierunku jego maksymalnego promieniowania) <u>b\\u0119dzie wi\\u0119kszy<\\\/u> w por\\u00f3wnaniu do przetwornika promieniuj\\u0105cego bezkierunkowo (o dookolnej, bezkierunkowej charakterystyce promieniowania) zasilanego tak\\u0105 sam\\u0105 moc\\u0105 sygna\\u0142u jak przetwornik o charakterystyce kierunkowej. \\u00a0Przetwornik promieniuj\\u0105cy fal\\u0119 akustyczn\\u0105 dooko\\u0142a (w k\\u0105cie 360<sup>o<\\\/sup>) z jednakowym nat\\u0119\\u017ceniem we wszystkich kierunkach posiada DI = 0dB.<\\\/p>\\n\n\n<p><strong>SYSTEMY MODULACJI \\u00a0IMPULS\\u00d3W W ECHOSONDACH<\\\/strong><\\\/p>\\n\n\n<p>Modulacja <strong>CW<\\\/strong>\\u00a0 (c<em>ontinuous wave<\\\/em>\\u00a0lub\\u00a0<em>continuous waveform)<\\\/em><\\\/p>\\n\n\n<p>W wi\\u0119kszo\\u015bci \\u00a0dotychczasowych produkowanych echosond rybackich stosowany jest system modulacji CW. Modulacja CW polega na wysy\\u0142aniu przez nadajnik echosondy w r\\u00f3wnych odst\\u0119pach czasu impuls\\u00f3w o sta\\u0142ej cz\\u0119stotliwo\\u015bci i sta\\u0142ej amplitudzie. Tak uformowane w nadajniku <u>elektryczne<\\\/u> impulsy nadawcze o sta\\u0142ej amplitudzie i cz\\u0119stotliwo\\u015b\\u0107\\u00a0 s\\u0105 przekazywane do przetwornika ultrad\\u017awi\\u0119kowego, kt\\u00f3ry wysy\\u0142a je jako impulsy fali akustycznej (<u>mechanicznej<\\\/u>) do wody. Z powodu posiadania swojej masy przetwornik posiada pewn\\u0105 bezw\\u0142adno\\u015b\\u0107 i reaguje z op\\u00f3\\u017anieniem na pobudzanie polem elektrycznym. To powoduje, \\u017ce kszta\\u0142t obwiedni impuls\\u00f3w akustycznych w wodzie, wskutek bezw\\u0142adno\\u015bci przetwornika r\\u00f3\\u017cni si\\u0119 nieco od kszta\\u0142tu obwiedni impuls\\u00f3w pola elektrycznego, kt\\u00f3re pobudza przetwornik. G\\u0142\\u00f3wnie czas narastania obwiedni impulsu akustycznego znacznie r\\u00f3\\u017cni si\\u0119 od czasu narastania impulsu elektrycznego.<\\\/p>\\n\n\n<p>\\u00a0Na dalszej drodze propagacji , a\\u017c do poszukiwanego obiektu w wodzie i odbiciu od tego obiektu kszta\\u0142t obwiedni impulsu akustycznego podlega dodatkowym zniekszta\\u0142ceniom. Poniewa\\u017c dok\\u0142adno\\u015b\\u0107 pomiaru odleg\\u0142o\\u015bci w wodzie silnie zale\\u017cy od dok\\u0142adno\\u015bci pomiaru czasu przelotu impulsu od momentu jego wys\\u0142ania do momentu odbioru sygna\\u0142u echa, zniekszta\\u0142cenie obwiedni impulsu (zw\\u0142aszcza zniekszta\\u0142cenie czasu narastania czo\\u0142a obwiedni) ma istotny wp\\u0142yw na dok\\u0142adno\\u015b\\u0107 ko\\u0144cowego wyniku.\\u00a0 Konstruktorzy i programi\\u015bci pracuj\\u0105cy nad zwi\\u0119kszeniem dok\\u0142adno\\u015bci pomiaru oraz nad popraw\\u0105 ostro\\u015bci i wyrazisto\\u015bci echogram\\u00f3w w echosondach stosuj\\u0105cych modulacj\\u0119 CW stosuj\\u0105 r\\u00f3\\u017cnego rodzaju metody daj\\u0105ce po\\u017c\\u0105dane, korzystne rezultaty. Jednak wyra\\u017an\\u0105 popraw\\u0119 dok\\u0142adno\\u015bci pomiaru oraz wyrazisto\\u015bci echogramu umo\\u017cliwiaj\\u0105cej uzyskanie zdecydowanie wi\\u0119kszej rozdzielczo\\u015bci obiekt\\u00f3w (ryb w \\u0142awicach lub ryb przydennych) mo\\u017cna uzyska\\u0107 w echosondach stosuj\\u0105cych modulacj\\u0119 cz\\u0119stotliwo\\u015bci FM tzw. CHIRP.\\u00a0 Ten rodzaj modulacji zastosowany jest mi\\u0119dzy innymi w echosondzie <strong>Kongsberg Simrad ES80<\\\/strong>.<\\\/p>\\n\n\n<p>Modulacja <strong>FM <\\\/strong>(<strong>chirp<\\\/strong>)<\\\/p>\\n\n\n<p>We wsp\\u00f3\\u0142czesnych echosondach, szczeg\\u00f3lnie hydrograficznych, s\\u0142u\\u017c\\u0105cych do precyzyjnych pomiar\\u00f3w g\\u0142\\u0119boko\\u015bci dna (w celu sporz\\u0105dzania dok\\u0142adnych map batymetrycznych) cz\\u0119sto jest stosowana inna metoda pomiaru odleg\\u0142o\\u015bci. Jest to metoda polegaj\\u0105ca na wysy\\u0142ania bardzo d\\u0142ugich impuls\\u00f3w o liniowo modulowanej cz\\u0119stotliwo\\u015bci i por\\u00f3wnywaniu cz\\u0119stotliwo\\u015bci w sygnale odbieranego echa z cz\\u0119stotliwo\\u015bci\\u0105 sygna\\u0142u wysy\\u0142anego. Liniowa modulacja cz\\u0119stotliwo\\u015bci polega na zmianie cz\\u0119stotliwo\\u015bci sygna\\u0142u wysy\\u0142anego do wody przez przetwornik od warto\\u015bci f<sub>o<\\\/sub> na pocz\\u0105tku impulsu, do warto\\u015bci f<sub>max<\\\/sub> na ko\\u0144cu impulsu. Ze wzgl\\u0119du na liniow\\u0105 zmian\\u0119 cz\\u0119stotliwo\\u015bci sygna\\u0142u nadawczego w szerokim zakresie, cz\\u0119sto nawet w granicach \\u00a0setek kHz metoda ta wymaga stosowania szerokopasmowych przetwornik\\u00f3w ultrad\\u017awi\\u0119kowych, kt\\u00f3re b\\u0119d\\u0105 zdolne do emitowania fali akustycznej w tak szerokim zakresie cz\\u0119stotliwo\\u015bci. W takich systemach nie zachodzi konieczno\\u015b\\u0107 wyznaczenia momentu czasu, w kt\\u00f3rym czo\\u0142o impulsu echa dotar\\u0142o do przetwornika, dlatego s\\u0105 one dok\\u0142adniejsze od system\\u00f3w impulsowych. W systemach \\u201echirp\\u201d nadajnik wysy\\u0142a ci\\u0105g\\u0142\\u0105 fal\\u0119 akustyczn\\u0105 o liniowo modulowanej cz\\u0119stotliwo\\u015bci w zakresie od f0 do fmax. Napotkawszy obiekt podwodny, fala odbija si\\u0119 i wraca jako sygna\\u0142 echa do odbiornika w momencie, gdy nadajnik ju\\u017c wysy\\u0142a cz\\u0119stotliwo\\u015b\\u0107 f1. W echosondzie, w wyniku por\\u00f3wnania dw\\u00f3ch cz\\u0119stotliwo\\u015bci, uzyskuje si\\u0119 r\\u00f3\\u017cnic\\u0119 f1 \\u2013 f0 odpowiadaj\\u0105c\\u0105 podw\\u00f3jnej odleg\\u0142o\\u015bci do obiektu, podobnie jak w systemach impulsowych. Najcz\\u0119\\u015bciej systemy chip \\u00a0stosowane s\\u0105 w systemach hydrograficznych s\\u0142u\\u017c\\u0105cych do pomiar\\u00f3w cel\\u00f3w nieruchomych, takich jak dno lub innych zwi\\u0105zanych z infrastruktur\\u0105 podwodn\\u0105 jak boczne sonary holowane.<\\\/p>\\n\n\n<p>Ze wzgl\\u0119du na bardzo rozbudowane uk\\u0142ady odr\\u00f3\\u017cniania wielko\\u015bci sygna\\u0142u echa w systemach z modulacj\\u0105\\u201dchip\\u201d do zastosowa\\u0144 rybackich, niewiele firm dotychczas opanowa\\u0142o t\\u0105 technik\\u0119. Jednak ze wzgl\\u0119du na to, \\u017ce efekty uzyskiwane z wykorzystania tej modulacji znacznie przewy\\u017cszaj\\u0105 mo\\u017cliwo\\u015bci tradycyjnych echosond z modulacj\\u0105 CW, mo\\u017cna spodziewa\\u0107 si\\u0119 rozwoju techniki \\u201echip\\u201d. Jednym z prekursor\\u00f3w stosuj\\u0105cych t\\u0119 metod\\u0119 w zastosowaniach rybackich jest firma \\u00a0<strong>Kongsberg Simrad. <\\\/strong>Przyk\\u0142adem s\\u0105 tu echosondy rybackie<a href=\\\"https:\\\/\\\/escort-technology.com\\\/pl\\\/echosonda-simrad-es80\\\/\\\"><strong> Simrad ES80 <\\\/strong><\\\/a>oraz echosondy do zastosowa\\u0144 naukowych <strong><a href=\\\"https:\\\/\\\/escort-technology.com\\\/pl\\\/echosonda-badawcza-simrad-ek80\\\/\\\">Simrad EK80<\\\/a>.<\\\/strong><\\\/p>\"}}]}]}]}],\"version\":\"2.4.14\"} --><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Co nieco o hydroakustyce Wersja PDF FALE AKUSTYCZNE Do przesy\u0142ania sygna\u0142\u00f3w w wodzie wykorzystywane s\u0105 fale akustyczne.\u00a0 W odr\u00f3\u017cnieniu od fal elektromagnetycznych, kt\u00f3re s\u0105 bardzo silnie t\u0142umione w wodzie, fale akustyczne w zale\u017cno\u015bci od cz\u0119stotliwo\u015bci, praktycznie mog\u0105 by\u0107 wykrywane na odleg\u0142o\u015b\u0107\u00a0 kilku, a nawet kilkunastu\u00a0 tysi\u0119cy metr\u00f3w. Fala akustyczna powstaje w wyniku rozchodzenia si\u0119 spr\u0119\u017cystego [&hellip;]<\/p>\n","protected":false},"author":10,"featured_media":0,"parent":0,"menu_order":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","template":"","meta":{"footnotes":""},"class_list":["post-9080","page","type-page","status-publish","hentry"],"yoast_head":"<!-- This site is optimized with the Yoast SEO plugin v27.6 - https:\/\/yoast.com\/product\/yoast-seo-wordpress\/ -->\n<title>Co nieco o hydroakustyce - ESCORT TECHNOLOGY<\/title>\n<meta name=\"robots\" content=\"index, follow, max-snippet:-1, max-image-preview:large, max-video-preview:-1\" \/>\n<link rel=\"canonical\" href=\"https:\/\/escort-technology.com\/pl\/co-nieco-o-hydroakustyce-2\/\" \/>\n<meta property=\"og:locale\" content=\"pl_PL\" \/>\n<meta property=\"og:type\" content=\"article\" \/>\n<meta property=\"og:title\" content=\"Co nieco o hydroakustyce - ESCORT TECHNOLOGY\" \/>\n<meta property=\"og:description\" content=\"Co nieco o hydroakustyce Wersja PDF FALE AKUSTYCZNE Do przesy\u0142ania sygna\u0142\u00f3w w wodzie wykorzystywane s\u0105 fale akustyczne.\u00a0 W odr\u00f3\u017cnieniu od fal elektromagnetycznych, kt\u00f3re s\u0105 bardzo silnie t\u0142umione w wodzie, fale akustyczne w zale\u017cno\u015bci od cz\u0119stotliwo\u015bci, praktycznie mog\u0105 by\u0107 wykrywane na odleg\u0142o\u015b\u0107\u00a0 kilku, a nawet kilkunastu\u00a0 tysi\u0119cy metr\u00f3w. Fala akustyczna powstaje w wyniku rozchodzenia si\u0119 spr\u0119\u017cystego [&hellip;]\" \/>\n<meta property=\"og:url\" content=\"https:\/\/escort-technology.com\/pl\/co-nieco-o-hydroakustyce-2\/\" \/>\n<meta property=\"og:site_name\" content=\"ESCORT TECHNOLOGY\" \/>\n<meta property=\"article:publisher\" content=\"https:\/\/www.facebook.com\/elektronika.morska\/\" \/>\n<meta name=\"twitter:card\" content=\"summary_large_image\" \/>\n<meta name=\"twitter:label1\" content=\"Szacowany czas czytania\" \/>\n\t<meta name=\"twitter:data1\" content=\"29 minut\" \/>\n<script type=\"application\/ld+json\" class=\"yoast-schema-graph\">{\"@context\":\"https:\\\/\\\/schema.org\",\"@graph\":[{\"@type\":\"WebPage\",\"@id\":\"https:\\\/\\\/escort-technology.com\\\/en\\\/co-nieco-o-hydroakustyce-2\\\/\",\"url\":\"https:\\\/\\\/escort-technology.com\\\/en\\\/co-nieco-o-hydroakustyce-2\\\/\",\"name\":\"Co nieco o hydroakustyce - ESCORT TECHNOLOGY\",\"isPartOf\":{\"@id\":\"http:\\\/\\\/escort-technology.com\\\/de\\\/#website\"},\"datePublished\":\"2021-05-05T07:39:41+00:00\",\"breadcrumb\":{\"@id\":\"https:\\\/\\\/escort-technology.com\\\/en\\\/co-nieco-o-hydroakustyce-2\\\/#breadcrumb\"},\"inLanguage\":\"pl-PL\",\"potentialAction\":[{\"@type\":\"ReadAction\",\"target\":[\"https:\\\/\\\/escort-technology.com\\\/en\\\/co-nieco-o-hydroakustyce-2\\\/\"]}]},{\"@type\":\"BreadcrumbList\",\"@id\":\"https:\\\/\\\/escort-technology.com\\\/en\\\/co-nieco-o-hydroakustyce-2\\\/#breadcrumb\",\"itemListElement\":[{\"@type\":\"ListItem\",\"position\":1,\"name\":\"Strona g\u0142\u00f3wna\",\"item\":\"https:\\\/\\\/escort-technology.com\\\/\"},{\"@type\":\"ListItem\",\"position\":2,\"name\":\"Co nieco o hydroakustyce\"}]},{\"@type\":\"WebSite\",\"@id\":\"http:\\\/\\\/escort-technology.com\\\/de\\\/#website\",\"url\":\"http:\\\/\\\/escort-technology.com\\\/de\\\/\",\"name\":\"ESCORT TECHNOLOGY\",\"description\":\"Elektronika morska i l\u0105dowa\",\"publisher\":{\"@id\":\"http:\\\/\\\/escort-technology.com\\\/de\\\/#organization\"},\"potentialAction\":[{\"@type\":\"SearchAction\",\"target\":{\"@type\":\"EntryPoint\",\"urlTemplate\":\"http:\\\/\\\/escort-technology.com\\\/de\\\/?s={search_term_string}\"},\"query-input\":{\"@type\":\"PropertyValueSpecification\",\"valueRequired\":true,\"valueName\":\"search_term_string\"}}],\"inLanguage\":\"pl-PL\"},{\"@type\":\"Organization\",\"@id\":\"http:\\\/\\\/escort-technology.com\\\/de\\\/#organization\",\"name\":\"ESCORT TECHNOLOGY\",\"url\":\"http:\\\/\\\/escort-technology.com\\\/de\\\/\",\"logo\":{\"@type\":\"ImageObject\",\"inLanguage\":\"pl-PL\",\"@id\":\"http:\\\/\\\/escort-technology.com\\\/de\\\/#\\\/schema\\\/logo\\\/image\\\/\",\"url\":\"https:\\\/\\\/escort-technology.com\\\/wp-content\\\/uploads\\\/logo-1.jpg\",\"contentUrl\":\"https:\\\/\\\/escort-technology.com\\\/wp-content\\\/uploads\\\/logo-1.jpg\",\"width\":600,\"height\":165,\"caption\":\"ESCORT TECHNOLOGY\"},\"image\":{\"@id\":\"http:\\\/\\\/escort-technology.com\\\/de\\\/#\\\/schema\\\/logo\\\/image\\\/\"},\"sameAs\":[\"https:\\\/\\\/www.facebook.com\\\/elektronika.morska\\\/\",\"https:\\\/\\\/www.linkedin.com\\\/company\\\/escort-sp-z-o-o-\\\/\"]}]}<\/script>\n<!-- \/ Yoast SEO plugin. -->","yoast_head_json":{"title":"Co nieco o hydroakustyce - ESCORT TECHNOLOGY","robots":{"index":"index","follow":"follow","max-snippet":"max-snippet:-1","max-image-preview":"max-image-preview:large","max-video-preview":"max-video-preview:-1"},"canonical":"https:\/\/escort-technology.com\/pl\/co-nieco-o-hydroakustyce-2\/","og_locale":"pl_PL","og_type":"article","og_title":"Co nieco o hydroakustyce - ESCORT TECHNOLOGY","og_description":"Co nieco o hydroakustyce Wersja PDF FALE AKUSTYCZNE Do przesy\u0142ania sygna\u0142\u00f3w w wodzie wykorzystywane s\u0105 fale akustyczne.\u00a0 W odr\u00f3\u017cnieniu od fal elektromagnetycznych, kt\u00f3re s\u0105 bardzo silnie t\u0142umione w wodzie, fale akustyczne w zale\u017cno\u015bci od cz\u0119stotliwo\u015bci, praktycznie mog\u0105 by\u0107 wykrywane na odleg\u0142o\u015b\u0107\u00a0 kilku, a nawet kilkunastu\u00a0 tysi\u0119cy metr\u00f3w. Fala akustyczna powstaje w wyniku rozchodzenia si\u0119 spr\u0119\u017cystego [&hellip;]","og_url":"https:\/\/escort-technology.com\/pl\/co-nieco-o-hydroakustyce-2\/","og_site_name":"ESCORT TECHNOLOGY","article_publisher":"https:\/\/www.facebook.com\/elektronika.morska\/","twitter_card":"summary_large_image","twitter_misc":{"Szacowany czas czytania":"29 minut"},"schema":{"@context":"https:\/\/schema.org","@graph":[{"@type":"WebPage","@id":"https:\/\/escort-technology.com\/en\/co-nieco-o-hydroakustyce-2\/","url":"https:\/\/escort-technology.com\/en\/co-nieco-o-hydroakustyce-2\/","name":"Co nieco o hydroakustyce - ESCORT TECHNOLOGY","isPartOf":{"@id":"http:\/\/escort-technology.com\/de\/#website"},"datePublished":"2021-05-05T07:39:41+00:00","breadcrumb":{"@id":"https:\/\/escort-technology.com\/en\/co-nieco-o-hydroakustyce-2\/#breadcrumb"},"inLanguage":"pl-PL","potentialAction":[{"@type":"ReadAction","target":["https:\/\/escort-technology.com\/en\/co-nieco-o-hydroakustyce-2\/"]}]},{"@type":"BreadcrumbList","@id":"https:\/\/escort-technology.com\/en\/co-nieco-o-hydroakustyce-2\/#breadcrumb","itemListElement":[{"@type":"ListItem","position":1,"name":"Strona g\u0142\u00f3wna","item":"https:\/\/escort-technology.com\/"},{"@type":"ListItem","position":2,"name":"Co nieco o hydroakustyce"}]},{"@type":"WebSite","@id":"http:\/\/escort-technology.com\/de\/#website","url":"http:\/\/escort-technology.com\/de\/","name":"ESCORT TECHNOLOGY","description":"Elektronika morska i l\u0105dowa","publisher":{"@id":"http:\/\/escort-technology.com\/de\/#organization"},"potentialAction":[{"@type":"SearchAction","target":{"@type":"EntryPoint","urlTemplate":"http:\/\/escort-technology.com\/de\/?s={search_term_string}"},"query-input":{"@type":"PropertyValueSpecification","valueRequired":true,"valueName":"search_term_string"}}],"inLanguage":"pl-PL"},{"@type":"Organization","@id":"http:\/\/escort-technology.com\/de\/#organization","name":"ESCORT TECHNOLOGY","url":"http:\/\/escort-technology.com\/de\/","logo":{"@type":"ImageObject","inLanguage":"pl-PL","@id":"http:\/\/escort-technology.com\/de\/#\/schema\/logo\/image\/","url":"https:\/\/escort-technology.com\/wp-content\/uploads\/logo-1.jpg","contentUrl":"https:\/\/escort-technology.com\/wp-content\/uploads\/logo-1.jpg","width":600,"height":165,"caption":"ESCORT TECHNOLOGY"},"image":{"@id":"http:\/\/escort-technology.com\/de\/#\/schema\/logo\/image\/"},"sameAs":["https:\/\/www.facebook.com\/elektronika.morska\/","https:\/\/www.linkedin.com\/company\/escort-sp-z-o-o-\/"]}]}},"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/escort-technology.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/pages\/9080","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/escort-technology.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/pages"}],"about":[{"href":"https:\/\/escort-technology.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/types\/page"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/escort-technology.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/users\/10"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/escort-technology.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=9080"}],"version-history":[{"count":5,"href":"https:\/\/escort-technology.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/pages\/9080\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":9087,"href":"https:\/\/escort-technology.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/pages\/9080\/revisions\/9087"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/escort-technology.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=9080"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}