Bir tonpilz-tip su altı akustik cihazın vibro-akustik tasarım, üretim ve karakterizasyonu

Sonar, bir nesneyi algılayabilen ve ses dalgalarının yardımıyla bu nesnenin konumu hakkında bilgi verebilen bir elektro-akustik sistemdir. Sonar sistemlerinin en önemli bileşenlerinden biri, suyla temas halinde olan ve ses dalgalarını üreten ve algılayan transdüserlerdir. Tonpilz tipi transdüserler su altı akustiğinde en çok kullanılan transdüserler tiplerinden biridir. Genellikle düşük frekanslı uygulamalar için kullanılırlar. Bu tez, 7 kHz civarında veya altında çalışan bir Tonpilz dönüştürücünün tasarlanması, üretilmesi ve sualtı akustik testlerinin gerçekleştirilmesini kapsar. İlk olarak, dönüştürücüler istenilen teknik özelliklere göre tasarlanmıştır. Dönüştürücülerin tasarımı sırasıyla, toplu parametre yöntemi, eşdeğer devre yöntemi ve sonlu elemanlar yöntemi olmak üzere üç basamaktan oluşur. Tasarım işleminin sonunda daha önceden belirlenen parametrelere uygun olarak üç adet transdüser tasarlanmış ve üretilmiştir. Üretilen transdüserlerin karakterizasyon ve su altı akustik testleri, Meteksan Defense Industry Inc. (Ankara)' nin ölçüm tesislerinde gerçekleştirilmiştir. Ölçümlerden elde edilen sonuçlar tasarım aşamalarında elde edilen sonuçlarla kıyaslandığında, sonuçların büyük ölçüde eşleştiği görülmüştür. En yüksek TVR değerleri üretilen üç farklı transdüser için, 4.7 kHz'de 132.3 dB, 4.9 kHz'de 133.7 dB ve 4.7 kHz'de 137.3 dB olarak hesaplanmıştır. En yüksek RVS değerleri ise 4.7 kHz'de -154.7 dB, 4.9 kHz'de -159.1 dB ve 5 kHz'de -156.8 dB olarak bulunmuştur. Böylece, istenilen frekansta yeterli akustik performans göstererek çalışan transdüserlerin tasarımı ve üretimi başarı ile tamamlanmıştır.