Подводный ультразвуковой объектив

Подводный ультразвуковой объектив

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к технике звуковидения. Цель - расширение диапазона внешних рабочих давлений и упрощения процесса наводки на резкость. Подводный ультразвуковой объектив содержит заполненный жидкостью корпус, последовательно расположенные в корпусе ультразвуковую пластмассовую линзу, выходное плоское акустическое зеркало и входное акустическое зеркало с центральной звукопрозрачной частью . В центральной части ультразвуковой линзы расположен узел фокусировки. Выходное плоское акустическое зеркало закреплено на узле фокусировки. Входная и выходная поверхности ультразвуковой линзы имеют выпуклую и вогнутую форму соответственно. Скорость ультразвуковых волн в заполняющей корпус жидкости в два или более раза меньше скорости ультразвуковых волн в воде. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 В 06 В 3/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

«J g у

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

, (л (Я

О, .фь

ЬЗ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4799233/10 (22) 05.03.90 (46) 23;08.92. Бюл. М 31 (71) Акустический институт им. акад. Н. Н;Андреева (72) О.М.Каширин, В.Н.Лупанов и Ю.Б.Семенников (56) Патент Великобритании N 1246145; кл. В 06 В 3/02, 1971.

Патент США М 3927557, кл, G 01 N 2299//0044, 1975. (54) ПОДВОДНЫЙ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ

ОБЪЕКТИВ

{57) Изобретение относится к технике звуковидения. Цель — расширение диапазона внешних рабочих давлений и упрощения

Изобретение относится к технике звуковидения, в частности, к конструкции ультразвуковых объективов, предназначенных для формирования ультразвуковых изображений в системах подводного наблюдения, Известны конструкции подводных ультразвуковых обьективов, содержащих ультразвуковые линзы или акустические зеркала, пространство иэображений которых заполнено жидкостью с акустическими свойствами, незначительно отличающимися от соответствующих свойств воды.

Недостатками таких объективов являются их невысокие эксплуатационные пара- . метры.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому устройству является подводный ультразвуковой объектив, содержащий заполненный жидкостью корпус, последовательно расположенные в корпусе

„„. Ж„„1755942 А1

:.- процесса наводки на резкость. Подводный ультразвуковой объектив содержит эапол н енный жидкостью корпус,"последовательно расположенные в корпусе ультразвуковую пластмассовую линзу, выходное плоское акустическое зеркало и входное "акустическое зеркало с центральной звукопрозрачной частью. В центральной части ультразвуковой линзы расположен узел фокусировки. Выходное плоское акустическое зеркало закреплено на узле фокусировки. Входная и выходная поверхности ультразвуковой линзы имеют выпуклую и вогнутую форму соответственно.

Скорость ультразвуковых волн в заполняющей корпус жидкости в"два или более раза меньше скорости ультразвуКовых волн в воде. -.. 1 ил, ультразвуковую линзу, выходное акустическое зеркало и входное акустическое зеркало с центральной звукопрозрачной частью, при этом входная и выходная поверхности ультразвуковой линзы выйолйены из эластичного материала, ее внутренняя полость заполнена жидкостью, а вышеуказанные акустические зеркала"укреплены неподвижно друг относительно друга.

Недостатками известного устройства являются маленький диапазон внешних рабочих давлений и сложность процесса наводки на резкость, что обусловлено элаСтичностью входнбй и выходной поверхностей вышеуказанной ультразвуковой линзы и неподвижностью акустических зеркал друг относительно друга.

Целью изобретения является расширение диапазона внешних рабочих давлений и упрощение процесса наводки на резкость.

1755942

20

50

Указанная цель достигается тем, что в подводный ультразвуковой объектив, содержащий заполненный жидкостью корпус, последовательно расположенные в корпусе ультразвуковую линзу, выходное акустическое зеркало и входное акустическое зеркало с центральной звукопрозрачной частью, введен узел фокусировки, установленный в центральной части ультразвуковой линзы, выходное акустическое зеркало закреплено на узле фокусировки и выполнено плоским, причем ультразвуковая линза BbtflollHBHa иэ пластмассы, ее входная и выходная поверхности имеют выпуклую и вогнутую форму соответственно, а скорость ультразвуковых волн в заполняющей корпус жидкости в два или более раза меньше скорости ультразву ковйх волн в воде.

На чертеже представлено поперечное сечение подводного ультразвукового обьектива;Подводный ультразвуковой объектив содержит ультразвуковую линзу 1, входное акустическое зеркало 2, выходное акустическое зеркало 3 и узел фокусировки 4, уста- 25 неявленный в центральной части ультразвуковой линзы 1. Ультразвуковая линза 1 выполнена иэ йластмассы с низкими акустическими потерями, такой"как, например, органическое стекло; полистирол и т,н. Оптимальная кривизна поверхностей ультразвуковой линзы 1 и входного акусти.ческого зеркала 2 выбйрается иэ соображений обеспечения требуемых параметров объектива и может быть о tlðåäåëàía как расчетным путем, так и эмпирически, Узел фокусировки 4 может быть выполнен, например, в виде штока 5 и втулки 6, герме тично закрепленной в центральной части ультразвуковой линзы 1, В этом случае шток

5 обеспечивает перемещение усгановленного на нем выходного акустического зеркала 3 известным способом без нарушения герметичности корпуса объектива 7, В качестае жидкости S, заполняющей корпус объектива 7, используется жидкость, у которой скорость ультразвукОвых волн в два или более раза меньше, чем в воде, и также имеющей низкие акустические потери, например, фторуглеродная жидкость перфтортризтиламин.

Устройство работает следующим обра збм .

Ультразвуковые лучи (см. линии со стрелками) после преломления в ультразвуковой линзе 1 распростронятотся к входному акустическому зеркалу 2, отражаются от него к выходному акустическому зеркалу 3 и, отразившись в свою очередь от последнего, фокусируются вблизи входного зеркала

2. При прохождении через линзу 1 лучи приобретают фаэовые набеги, корректирующие волновой фронт, что приводит к уменьшению уровня аберраций, вносимых системой акустических зеркал 2 и 3, Эффективность такой коррекции обусловлена как выбором формы ультразвуковой линзы и материала, из которого она изготовлена, так и заполнением корпуса обьектива 7 жидкостью, скорость ультразвуковых волн в которой в два или более раза меньше скорости ультразву ковых волн в воде. При воздействии на ультразвуковую линзу 1 внешнего гидростатического давления мажет измениться положение выходного акустического зеркала 3, В этом случае пользователь при помощи узла фокусировки 4 компенсирует смещение выходного зеркала 3, добиваясь требуемого качества изображения. При этом параметры подводного ультразвукового объектива, благодаря вышеуказанной форме выходйого зеркала 3, изменяются незначительно. Кроме того, и величина укаэанного смещения относительно небольшая, так как -закрепление узла фокусировки в центральной частй ультразвуковой линзы, вследствие замены пластмассы деталями узла фокусировки, повышает прочность ультразвуковой линзы. Разумеется, необходимость в йаводке на резкость может возникнуть и в ряде других общеизвестных слу аях.

Испытания показали:, что диапазон внешних рабочих давления у подводного ультразвукового объектива, изготовленного в соответствии с настоящем изобретением, по:меньшей мере в 100 раз превышаетсоответствующий диапазон прототипа. Кроме того, у него существенно упрощен процесс наводки на резкость, что улучшило эксплуатационные параметры подводного ультразвукового объектива.

Формула изобретения

Подводный ультразвуковой обьектив, содержащий заполненный жидкостью корпус, последовательно расположенные в корпусе ультразвуковую линзу, выходное акустическое зеркало и входное акустическое зеркало с центральной звукопрозрачнойчастью, отличающийся тем,что, с целью расширения диапазона внешних рабочих давлений и упрощения процесса наводки на резкость, в него введен узел фокусировки, установленный в центральной части ультразвуковой линзы, а выходное акустическое зеркало закреплено на узле фокусировки и выполнено плоским, причем ультразвуковая линза выполнена из пластмассы, ее входная и вйходная поверхности имеют выпуклую и вогнутую форму соответ1755942

Составитель B,Ëóïàíîâ

Редактор В.Кравцов Техред M.Mîðãåíòàë Корректор И.Шмакова

Заказ 3041 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 ственно, а скорость ультразвуковых волн в заполняющей корпус жидкости в два или более раза меньше скорости ультразвуковых волн в воде.