MODELING AND EXPERIMENTAL STUDY OF A FIBER OPTIC HYDROPHONE SENSING ELEMENT
Аннотация:
A model of the fiber-optic hydrophone sensor is suggested. Hydrophone construction comprises a malleable core made of a polymeric material with regulated elastic properties to which the optical fiber is wound. The built-in module of Comsol Multiphysics - Acoustic Solid Interaction is used in the simulation; it evaluates the impact of the acoustic field of different frequencies and amplitudes on the value of the sensor surface deformation. The proposed model gives the possibility for simulating the hydrophone in various environments; materials and dimensions of sensor are selected at the design stage to ensure the required performance: frequency response and sensitivity of fiber optic hydrophone. Correctness of the model construction was verified by results comparison of the computer simulation and experimental study in the acoustic pool. The prototype was represented as the phase interferometric fiber-optic hydrophone on the Bragg gratings. The sensing element is formed as a cylindrical core round which the optical fiber is wound. Core characteristics are: the material attenuation (damping) – 0.1, Young's modulus of the core - 6 MPa, Poisson’s ratio - 0.49. The prototype was tested in the experimental pool, which design makes it possible to carry out measurements at frequencies above 3 kHz in the absence of reflections of the acoustic signal. The impact assessment of the acoustic field is carried out by means of an approved piezoelectric hydrophone: the amplitude of the acoustic field of a plane wave is 0.5 and 1 Pa, frequencies of the acoustic impact are 3000 - 8000 Hz. According to the findings fabricated prototype sensitivity was equal to 0.1 rad / Pa at the frequency of 3 kHz. Studies have shown that the sensitivity of the simulated fiber optic hydrophone will decrease with increasing frequency of hydroacoustic exposure. At 8 kHz frequency the sensitivity is decreased to 0.01 rad / Pa. Prototype testing results have confirmed the adequacy of the computer model that makes it possible to recommend the proposed model for the development and study of fiber optic hydrophones
Ключевые слова:
Постоянный URL
Статьи в номере
- УЧЁТ МНОГОЧАСТИЧНЫХ ВЗАИМОДЕЙСТВИЙ В МОЛЕКУЛЯРНЫХ J-АГРЕГАТАХ И НЕЛИНЕЙНЫЕ ОПТИЧЕСКИЕ ЭФФЕКТЫ В ЭТИХ СИСТЕМАХ
- ГКР СПЕКТРОСКОПИЯ МОЛЕКУЛ БАКТЕРИОРОДОПСИНА, АДСОРБИРОВАННЫХ НА СЕРЕБРЯНЫЕ НАНООСТРОВКОВЫЕ ПЛЕНКИ
- АБЛЯЦИЯ ТВЕРДОГО ТЕЛА ПОД ДЕЙСТВИЕМ СВЕРХКОРОТКИХ ЛАЗЕРНЫХ ИМПУЛЬСОВ: ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТОДАМИ МОЛЕКУЛЯРНОЙ ДИНАМИКИ
- ФУНДАМЕНТАЛЬНАЯ МАТРИЦА ЛИНЕЙНОЙ НЕПРЕРЫВНОЙ СИСТЕМЫ В ЗАДАЧЕ ОЦЕНКИ ЕЕ ТРАНСПОРТНОГО ЗАПАЗДЫВАНИЯ
- ТЕПЛОВЫЕ И ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПОЛЯ ПРИ ИСКРОВОМ ПЛАЗМЕННОМ СПЕКАНИИ ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ
- ВЛИЯНИЕ ОДНОСТАДИЙНОЙ ОБРАБОТКИ КВАРЦЕВОЙ КЕРАМИКИ ГЕЛЕОБРАЗУЮЩИМИ ВОДНЫМИ РАСТВОРАМИ НА ПРОЧНОСТНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
- ИССЛЕДОВАНИЕ СОРБЦИОННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ПОЛИМЕРНЫХ МИНЕРАЛ-НАПОЛНЕННЫХ КОМПОЗИТОВ ДЛЯ МЕДИЦИНЫ
- КИНЕТИКА КРИСТАЛЛИЗАЦИИ ПОЛИМЕРНЫХ НАНОКОМПОЗИТОВ НА ОСНОВЕ ПОЛИАМИДА 12, МОДИФИЦИРОВАННОГО НАНОЧАСТИЦАМИ Cr2O3
- НЕОРГАНИЧЕСКИЕ ЛЮМИНОФОРЫ В СТЕКЛЕ НА ОСНОВЕ СВИНЦОВО-СИЛИКАТНЫХ СТЕКОЛ
- УЛУЧШЕНИЕ КАЧЕСТВА РАСПОЗНАВАНИЯ В СЕТЯХ ГЛУБОКОГО ОБУЧЕНИЯ С ПОМОЩЬЮ МЕТОДА ИМИТАЦИИ ОТЖИГА
- ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОГРАММНО-АППАРАТНЫХ СРЕДСТВ ВВОДА И ВЫДЕЛЕНИЯ РЕЧЕВОГО СИГНАЛА ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ СИСТЕМ ГОЛОСОВОЙ АУТЕНТИФИКАЦИИ
- СОЗДАНИЕ СИСТЕМ ПОДДЕРЖКИ СОВМЕСТНЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ В НАУКАХ О ЗЕМЛЕ В СРЕДЕ COLLA НА ОСНОВЕ МЕТОДА КУСТА СОБЫТИЙ
- ДВУЯЗЫЧНАЯ МНОГОМОДАЛЬНАЯ СИСТЕМА ДЛЯ АУДИОВИЗУАЛЬНОГО СИНТЕЗА РЕЧИ И ЖЕСТОВОГО ЯЗЫКА ПО ТЕКСТУ
- СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ POLICE OFFICE MODEL ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ РОЕВЫХ РОБОТОТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ
- ИСПОЛЬЗОВАНИЕ РЕЛЯЦИОННОЙ ТЕОРИИ ПРИ ОПТИМАЛЬНОМ ПРОЕКТИРОВАНИИ ИНТЕГРАЛЬНЫХ СХЕМ
- ОПТИМИЗАЦИЯ ИНТЕРВАЛОВ ПРОВЕРКИ ИНФОРМАЦИОННОЙ БЕЗОПАСНОСТИ СИСТЕМ
- АЛГОРИТМ СЕМАНТИЧЕСКОГО АНАЛИЗА ТЕКСТА, ОСНОВАННЫЙ НА БАЗОВЫХ СЕМАНТИЧЕСКИХ ШАБЛОНАХ С УДАЛЕНИЕМ
- АРХИТЕКТУРА ВЕБ-ОРИЕНТИРОВАННОЙ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ПОДГОТОВКИ ПРОИЗВОДСТВА
- МОДЕЛИРОВАНИЕ ИМПУЛЬСНОГО ПРОБОЯ В ГЕЛИИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ АДАПТИВНЫХ МЕТОДОВ
- О ПОСТРОЕНИИ АЛГОРИТМОВ РАБОТЫ БЕСКАРДАННОГО ГИРОГОРИЗОНТКОМПАСА НА ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОМ ГИРОСКОПЕ
- МОДЕЛИРОВАНИЕ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ЧУВСТВИТЕЛЬНОГО ЭЛЕМЕНТА ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКОГО ГИДРОФОНА
- К ВОПРОСУ ПОВЫШЕНИЯ РЕЗУЛЬТАТИВНОСТИ МАССОВОГО ОНЛАЙН-КУРСА
- ИНФОРМАЦИОННАЯ ИНФРАСТРУКТУРА ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ СРЕДЫ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ТЕХНОЛОГИИ ВИРТУАЛЬНЫХ МАШИН
- ДВУХСЛОЙНЫЕ ФАЗО-КОМПЕНСИРУЮЩИЕ ИНТЕРФЕРЕНЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ
- ПРОТОТИП ПРОФЕССИОНАЛЬНОЙ СОЦИАЛЬНОЙ СЕТИ BARENTSNET ДЛЯ ИНФОРМАЦИОННОЙ ПОДДЕРЖКИ УПРАВЛЕНИЯ РАЗВИТИЕМ БАРЕНЦЕВА ЕВРО-АРКТИЧЕСКОГО РЕГИОНА