Гидрофон

Гидрофон

Реферат

 

Изобретение относится к гидроакустике. Цель - расширение диапазона рабочих глубин гидрофона при сохранении его широкополосности. Пьезокерамический элемент в виде полой сферы 1 с патрубком 2 закреплен через эластичную втулку 3 на держателе 4 с возможностью шарнирного перемещения. Один из торцов эластичной втулки 3 помещен во внутреннюю кольцевую полость 5 держателя, внутренний диаметр которой равен диаметру цилиндрического трубчатого элемента 6, свободный торец которого снабжен фланцем 7. Отношение зазоров между патрубком 2 и фланцем 7, а также патрубком 2 и трубчатым элементом 6 составляет не менее 1/10. Эластичная втулка 3 с натягом установлена в патрубке 2 и скреплена со стенками патрубка и держателя. В процессе работы гидрофона его активный элемент соединен с держателем 4 через эластичную втулку 3, которая обеспечивает акустическую развязку во всем диапазоне гидростатических давлений без изменения ее жесткости. 2 ил.

Изобретение относится к технической акустике и может быть использовано для измерения звукового давления в жидких средах в широком интервале давлений и температур. Целью изобретения является расширение диапазона рабочих глубин гидрофона при сохранении его широкополосности. На фиг. 1 показан общий вид предлагаемого гидрофона; на фиг. 2 - продольный разрез головной части гидрофона. Гидрофон содержит пъезокерамический элемент в виде полой сферы 1 с патрубком 2, закрепленный через эластичную втулку 3 на держателе 4. Один из торцов эластичной втулки 3 помещен во внутреннюю кольцевую полость 5 держателя, внутренний диаметр которого равен внешнему диаметру цилиндрического трубчатого элемента 6. Свободный торец трубчатого элемента расположен в плоскости перехода патрубка пъезокерамического элемента 2 в сферу 1 и снабжен фланцем 7, внешний диаметр которого меньше внутреннего диаметра патрубка 2. Таким образом, в держателе 4 имеется кольцевая выборка, ограниченная с одной стороны фланцем 7, а с другой внутренней кольцевой полостью 5, в которой размещена эластичная втулка 3. Пъезокерамический элемент крепится на держателе с возможностью шарнирного перемещения. Между торцом 8 кольцевой полости 5 и торцом 9 патрубка имеется зазор 10. Пъезокерамический элемент, держатель 4 и эластичная втулка 3 в зазоре 10 покрыты герметичной оболочкой 11, выполненной из резины. Отношение зазоров между патрубком 2 и фланцем 7, а также патрубком 2 и трубчатым элементом 6 составляет не менее 1/10. Эластичная втулка 3 с натягом установлена в патрубке 2 и скреплена со стенками патрубка и держателя. Электрические провода 12 и 13 проходят через отверстие держателя и трубчатый элемент 6. Концы упомянутых проводов соединены с одной стороны соответственно с плюсом и минусом активного элемента, а с другой стороны с кабелем 14, который привулканизован к держателю. В процессе работы гидрофона его активный элемент соединен с держателем 4 через эластичную втулку 3, которая обеспечивает акустическую развязку во всем диапазоне гидростатических давлений за счет предварительного сжатия эластичной втулки. Эластичная втулка скреплена со стенками держателя в кольцевой полости 5 и по торцу 8, а также с герметичной оболочкой 11 преобразователя по зазору 10, что исключает перемещение эластичной втулки под действием гидростатического давления и при этом жесткость этой втулки не меняется, т.е. акустическая развязка остается постоянной во всем диапазоне гидростатических давлений. Наличие малого (0,1 мм) зазора между патрубком 2 и фланцем 7 исключает выдавливание резины в этот зазор при максимальном гидростатическом давлении, но дает возможность шарнирного перемещения пъезокерамического элемента относительно держателя и тем самым дополнительно развязывает акустически пъезокерамический элемент от держателя. Герметичное соединение кабеля 14 с держателем и проводами 12 и 13 обеспечивает работу гидрофона во всем диапазоне гидростатических давлений.

Формула изобретения

Гидрофон, содержащий пьезокерамический элемент в виде полой сферы с патрубком, закрепленный на держателе через эластичную втулку, один из торцов которой помещен во внутреннюю кольцевую полость держателя, а другой внутрь патрубка пьезокерамического элемента с возможностью шарнирного перемещения пьезокерамического элемента относительно держателя, причем установленные соосно пьезокерамический элемент, эластичная втулка и держатель покрыты герметичной оболочкой, а в держателе выполнено отверстие для расположения проводов, диаметр которого меньше диаметра внутренней кольцевой полости, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона рабочих глубин при сохранении широкополосности, держатель снабжен цилиндрическим трубчатым элементом, внутренний диаметр которого равен диаметру отверстия для расположения проводов, а внешний меньше диаметра внутренней кольцевой полости, причем свободный торец трубчатого элемента расположен в плоскости перехода патрубка пьезокерамического элемента в сферу и снабжен фланцем, внешний диаметр которого меньше внутреннего диаметра патрубка, а эластичная втулка установлена в патрубке с натягом и скреплена со стенками патрубка и держателя, при этом отношение зазоров между патрубком и фланцем, а также патрубком и трубчатым элементом составляет не менее 1/10.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2