Рыбопромысловая гидроакустика. Карлик Я.С - 136 стр.

                               fa − fr   4 K2
                                       = 2       .                        (7.21)
                                  fr    π 1− K 2
     Если потери отсутствуют (R = 0), то fn = fr = fs и fn = fa = fp; эти часто-
ты соответствуют минимуму и максимуму проводимости, при этом
K2 = (fp2 − fs2)/fp2. Если потери малы, то можно использовать частоты fm и fn
вместо частот fs и fp, непосредственное измерение которых затруднено.
     Критерием качества приемного преобразователя (гидрофона) являет-
ся отношение K2/tgδ. Этот параметр оказывается наибольшим у пьезоке-
рамики, особенно ЦТС, и у кварца.
     Для преобразователей, работающих в режиме излучения, также важ-
ны значения К2 и tgδ. Кроме того, желательно иметь устройство с малым
импедансом, чтобы работать с низким напряжением, но этому условию
кварц не удовлетворяет, поскольку у него весьма высокое внутреннее
сопротивление. Наиболее подходящими материалами для изготовления
излучателей являются керамики состава ЦТС и на основе титаната бария.
     Пьезоэлектрическая керамика в настоящее время широко используется
как материал для изготовления акустических излучателей. Применявшиеся
для этих целей ранее кристаллы в значительной мере оттеснены на второй
план из-за ряда присущих им недостатков, таких как низкая механическая
прочность, сравнительно малый коэффициент пьезоэлектрической связи
(следовательно, узкая полоса рабочих частот), малая диэлектрическая про-
ницаемость (высокое сопротивление) и малая стабильность по отношению
к внешним воздействиям (температура, давление, влажность). Кристаллы,
которые по некоторым свойствам успешно конкурируют с пьезокерамикой,
по другим свойствам, как правило, не могут соперничать с ней. Например,
кварц превосходит керамику по прочности на разрыв и стабильности по от-
ношению к внешним воздействиям, однако его диэлектрическая проницае-
мость недопустимо мала для использования в низкочастотных преобразова-
телях, коэффициент пьезоэлектрической связи также весьма низок, поэтому
преобразователи из кварца имеют весьма узкую полосу частот. Сегнетова
соль, характеризующаяся сильной пьезоэлектрической связью и высокой
диэлектрической проницаемостью, не обладает достаточной твердостью и
легко распадается при повышении температуры или увеличении влажности.
     Излучаемая преобразователем мощность ограничивается следующими
факторами, обусловленными свойствами пьезоэлектрической керамики [2]:
     1) недостаточной динамической прочностью керамики;
     2) уменьшением КПД за счет внутренних диэлектрических потерь;
     3) уменьшением КПД за счет внутренних механических потерь;
     4) деполяризацией керамики, обусловленной электрическим полем;
     5) деполяризацией керамики вследствие повышения температуры.
     Ограничение мощности преобразователей, используемых в гидроаку-
стике, обусловленное недостаточной динамической прочностью керамики
на растяжение, часто удается существенно уменьшить путем применения
                                      136