ivdon3@bk.ru
Возможность использования нелинейных эффектов в гидроакустических системах с режимом параметрического излучения для профилирования дна и донных осадков привлекает внимание как отечественных, так и зарубежных специалистов. Применение параметрических антенн в гидроакустической аппаратуре позволяет за счет их высокой направленности и низкого уровня бокового поля повысить информативность и точность при обнаружении и определении координат подводных объектов, получить дополнительные признаки для распознавания. Обоснована эффективности применения параметрического профилографа для решения задач, требующих высокого разрешения. Разработана структурная схема параметрического профилографа для исследования слоистой структуры. Рассмотрены особенности формирователя сигналов и блока усиления. Измерены характеристики излучающей антенны в лабораторных условиях. Показано, что характеристика направленности постоянна в рабочем диапазоне частот и акустическая мощность на выходе позволяет решать поставленные задачи зондирования до 10 м в грунт. Получена запись профиля грунта, подтверждающая работоспособность системы. В дальнейшем результаты будут использованы в натурных условиях с применением кепстральной обработки эхо-сигналов.
Ключевые слова: профилограф, параметрическая антенна, кепстр, структурная схема, формирователь сигналов, усилитель мощности, диаграмма направленности, амплитудно-частотная характеристика, антенна накачки, профиль грунта
Применение отдельной приемной антенны на разностной частоте в параметрических акустических системах связана с необратимостью нелинейных процессов, лежащих в основе ее принципа действия. В работе рассмотрены результаты экспериментальных и теоретических исследований по оценке влияния внешних элементов на амплитудно-частотную характеристику пьезокерамической акустической антенны. Рассмотрена структурная схема экспериментальной установки. Показано, что параллельное подключение внешней индуктивности к пьезоэлементу позволяет смещать частоту антирезонанса акустической антенны, которое приводит к увеличению как амплитуды сигнала на выходе антенны, так и к увеличению модуля комплексного сопротивления на рабочей частоте.
Ключевые слова: акустическая антенна, чувствительность приемной антенны, амплитудно-частотная характеристика, модуль комплексного сопротивления
Обоснована актуальность и целесообразность применения биосенсоров с активным биологическим слоем для экологических исследований. Проведено исследование биосенсоров различной конфигурации для построения тестовой системы экологического контроля загрязнений и определения степени токсичности водной среды. Построена имитационная модель биосенсорной системы. Селективность биосенсоров определялась путем теоретических экспериментов, в которых определялся аналитический сигнал биосенсора для данного биологически активного слоя без других биологически активных веществ. Выявлены взаимозависимости между типом преобразователя и биологически активным веществом. Была разработана программная реализация бисенсорной системы, которая позволяет выявить ряд загрязнителей и использовать не только различные преобразователи, но и различные штаммы.
Ключевые слова: биосенсор, штамм, кварцевый резонатор, имитационная модель, экологические исследования, загрязнители, токсичность, чувствительность
05.11.17 - Приборы, системы и изделия медицинского назначения