Устройство для приема акустических колебаний

Устройство для приема акустических колебаний

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к технике приема акустических колебаний в жидкостях и предназначено для использования в качестве приемника давления, например, при создании протяженных гидроакустических антенн с заданной плавучестью. Цель изобретения - повышение чувствительности. Эта цель достигается за счет того, что устройство состоит из каркаса 1, выполненного в виде трубы с двойными стенками, вдоль которого коаксиально с ним установлены разноименными полюсами друг к другу магниты , между магнитами коаксиально с каркасом расположены катушки индуктивности, соединенные проводниками 10, 11, 12 в колебательный контур, настроенный конденсатором в резонанс с каркасом. Все пространство между магнитами, каркасом и катушками заполнено диэлектрическим материалом , проводники 15, 16 служат для снятия ЭДС. 4 ил.

СОЮЗ OQBETCHHX

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 G 01 Н 11/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

i0 2

1,/ ) 6 5

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4629893/28 (22) 08.12.88 (46) 07.03.91. Бюл. № 9 (71) Тихоокеанский океанологический институт Дальневосточного отделения АН

СССР (72) В. М. Дорожко (53) 620.179(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1114477, кл. В 06 В I/04, 1984. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРИЕМА АКУСТИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИЙ (57) Изобретение относится к технике приема акустических колебаний в жидкостях и предназначено для использования в качестве приемника давления, например, при

„„SU„. 1633293 д i

2 создании протяженных гидроакустических антенн с заданной плавучестью. Цель изобретения — повышение чувствительности.

Эта цель достигается за счет того, что устройство состоит из каркаса 1, выполненного в виде трубы с двойными стенками, вдоль которого коаксиально с ним установлены разноименными полюсами друг к другу магниты, между магнитами коаксиально с каркасом расположены катушки индуктивности, соединенные проводниками 10, 11, 12 в колебательный контур, настроенный конденсатором в резонанс с каркасом. Все пространство между магнитами, каркасом и катушками заполнено диэлектрическим материалом, проводники 15, 16 служат для снятия

ЭДС. 4 ил.!

633293

Изобретение относится к технике приема акустических колебаний в жидкостях и предназначено для использования в качестве приемника давления, например, при создании протяженных гидроакустических антенн с заданной плавучестью.

Цель изобретения — повышение чувствительности устройства для приема акустических колебаний в жидкостях.

На фиг. I изображено устройство, разрез; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3— разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 — электрическая схема устройства.

Устройство содержит полый каркас 1, выполненный в виде закрытой с торцов трубы с двойными стенками из диэлектрического материала, например из оргстекла ил и стеклопластика, диа метром, равным одной десятой длины волны принимаемых устройством акустических колебаний. Вдоль каркаса 1 коаксиально с ним, с интервалом вдоль его оси установлены разноименными полюсами друг к другу кольцеообразной формы постоянные магниты 2 — 4 из ферритового материала. Между магнитами 2 и 3 и коаксиально с каркасом I расположены с зазором между слоями навитые в одну сторону кольцеобразные витки 5 — 9 электрических секционных катушек индуктивности, соединенные между собой последовательно проводниками 10 — 12 в колебательный контур 13, настроенный конденсатором 14 в резонанс с частотой принимаемых акустических колебаний.

С помощью проводников 15 и 6 с устройства снимается переменное напряжение, являющееся положительным эффектом от работы предложенного устройства.

Пространство между магнитами 2 и 3 и между магнитом 4 и каркасом 1 (фиг. 1), между слоями катушек 5 — 9 заполнено упругим диэлектрическим материалом 17 (фиг. I ) например ла основе тиоколовых эпоксидных компаундов, близким по акустическим свойствам проводящей среды (жидкости, в которую погружают устройство) . Электрическая схема устройства содержит элементы 20 — 32.

Устройство работает следующим образом.

Устройство погружают в жидкость, в которой предполагается осуществить прием акустических колебаний.

Акустическая волна давления сжимает в положительной полуволне или растягивает в отрицательной лолуволне устройство и возбуждает акустические колебания в упругом диэлектрическом материале 17, выполненном из тиоколового компаунда, близкого по акустическим свойствам к свойствам жидкости, в которую погружено устройство.

Распространяясь таким образом далее в материале 17, акустическая волна давления дифрагирует вокруг каркаса 1, не оставляя за ним зоны тени, так как размеры каркаса 1 в его поперечном сечении в 10 раз меньше длины принимаемой акустической волны.

Отсутствие зоны тени означает, что акустическая волна создает равномерное распределение давления по поверхности каркаса 1 в любом его сечении, а в связи с тем, что при огибании каркаса 1 акустическая волна проходит путь, равный половине длины окружности его поперечного сечения, то по причине указанных размеров каркаса 1 в его поперечном сечении, разность фаз колебаний на противоположных сторонах его поверхности не превышает гг/2, что свидетельствует и синфазности акустического давления, воздействующего на поверхность каркаса 1 в любом его сечении.

Равномерность и синфазность акустического давления с точностью до л/2 по поверхности каркаса 1 в некотором его сечении приводит к тому, что в положительной полуволне (сжагие) акустическое давление сжимает каркас 1, и все элементы поверхности его оболочки одновременно движутся к оси каркаса 1 в радиальном направлении, а в отрицательной полуволне (разрежение) акустическое давление растягивает каркас в поперечном сечении так, что все элементы поверхности его оболочки одновременно движутся от оси каркаса 1 в радиальном направлении.

Так как сжатие и разрежение вокруг каркаса 1 периодически следуют одно за другим с частотой принимаемой акустической волны, то поверхность каркаса приходит в состояние пульсационных колебаний.

Вместе с указанной поверхностью совершают одновременные и радиальные движения, т. е. пульсационные, упругий материал 17, а также находящиеся в нем витки 5 — 8, Колеблющиеся таким образом витки 5 — 8 пересекают силовые линии магнитного поля, образованного постоянными магнитами 2 и 3, что приводит к генерации в них переменной ЭДС.

Витки 5 — 8 соединены между собой последовательно, что приводит к сложению вырабатываемой в них ЭДС 22, 25, 28, 31.

Соединенные между собой витки 5 — 8 подключены к конденсатору 14 (фиг. 4), образующему с индуктивностью витков 5 — 8 колебательный контур 13, настроенный с помощью конденсатора 14 в резонанс с частотой принимаемых акустических колебаний, что приводит к увеличению вырабатываемого в витках 5 — 8 напряжения 22, 25, 28, 31 при снятии его с клемм 18 и 19 в число раз, равное добротности колебательного контура 13.

Напряжение, снимаемое с клемм 18 и 19, является положительным эффектом, достигаемым с помощью устройства.

1633293

Формула изобретения юг. 5

Пульсационные колебания поверхности оболочки каркаса I с расположенными вокруг него витками 5 — 8 приобретают максимальную амплитуду в том случае, когда частота принимаемых акустических колебаний совпадает с частотой собственных пульсационных колебаний каркаса 1 как колебательной системы, состоящей из упругости оболочки каркаса I и массы его оболочки, массы компаунда, витков, а также массы акустически присоединенной к каркасу 1 жидкости, в которую он погружен.

Соответственно этому возрастанию амплитуды, а следовательно, и колебательной скорости витков 5 — 8 возрастает генерируемая в них ЭДС 22, 25, 28, 31, а также напряжение на клеммах 18 и 19, определяя тем самым неравномерность частотной характеристики устройства по резонансному типу.

Устройство для приема акустических колебаний, содержащее магнит, секционные катушки колебательного контура, размещенные между полюсами магнита, каркас из диэлектрического материала, на котором закреплены секционные катушки, диэлектрический материал, акустические свойства которого близки к свойствам проводящей среды, заполняющей пространство межд полюсами магнита, отличающееся тем, что, с целью увеличения чувствительности, каркас выполнен в виде трубы, диаметр которой выбран равным 1/10 длины акустической волны принимаемых колебаний, с двойными стенками, образующими замкнутую полость, диэлектрический материал, акустические свойства которого близки к свойствам проводящей среды, размещен в этой полости, магнит представляет собой набор колец из ферритового материала, закрепленных ио длине трубы коаксиально с ней на фиксированном расстоянии друг or друга и обращенных навстречу друг другу разноименными полюсами, витки секционных катушек установлены коал-..иально трубе в промежутках между кольцами магнита и соединены между собой последовательно.

l633293

27 28

20 гу 22

Составитель Т. Головкина

Редактор С. Патрушева Техред А. Кравчук Корректор С., Шевкун

Заказ 612 Тираж 314 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат <Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 101