Акустичский зонд для измерения скорости звука в море

Акустичский зонд для измерения скорости звука в море

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

IiiI 505903

ОП ИСАН ИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союа Советских

Социалистических

Республик с

Г

1 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 08.07.74 (21) 2045852/18-10 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (43) Опубликовано 05.03.76. Бюллетень № 9 (45) Дата опубликования описания 08.07.76 (51)М.Кл. б 01 Н 5/00

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 534.22 (088.8) (72) Авторы изобретения

Г. Н. Серавин и Ю. Ф. Тарасюк (71) Заявитель (54) АКУСТИЧЕСКИЙ ЗОНД ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

СКОРОСТИ ЗВУКА В МОРЕ

Изобретение относится к устройствам для акустических измерений. Оно может быть использовано при океанографических исследованиях для определения вертикального распределения скорости звука в океане преимущественно в качестве датчика скорости звука однокр ат ного применения.

Известны зонды для измерения скорости звука в море: зонд, представляющий собой погружаемый на кабельтросе герметичный контейнер с датчиком скорости звука; зонд, содержащий погружаемый датчик с|корости зву ка, связанный с бортовой аппаратурой тонким изолированным проводником; акустический зонд однократного применения, содержащий герметичный контейнер с датчиком скорости звука, датчиком глубины, полосовым фильтрам, амплитудным модулятором, генератором фиксированной частоты, усилителем мощности, акустическим излучателем и автономным источником питания. Зонд имеет сложную конструкцию и, соответственно, повышенную стоимость, что ограничивает его применение для однократных иэмерений в океане.

Более,простьвм по выполнению является акустический зонд, включающий герметичный контейнер с датчиком глубины, полосовым фильтром, усилителем мощности, акустическим излучателем и установленным на фиксированном расстоянии от излучателя акустическии приемником, который через предварительный усилитель связан с;входом полосо5 вого фильтра. Этот зонд не содержит генератора фиксированной частоты, датчика скорости звука как самостоятельного элемента и позволяет существенно упростить бортовую аппаратуру за счет автоматической компенсации вертикальной составляющей эффекта

Доплера.

Недостатком зонда является наличие снаружи герметичного .контейнера акустического приемника, что усложняет конструкцию как

15 за счет самого приемника, так и из-за необходимости использования в корпусе контейнера герметичного ввода для проводника, связывающего акустический приемник с электрон20 ньвми схемами.

Цель изобретения — создание акустического зонда более простой конструкции, без акустического приемника.

Поставленная цель достигается тем, что на фиксированном расстоянии от акустического излучателя зонда устанавливают пассивный акустический отражатель, а ввод полосового фильпра подключают к выходу усилителя мощности.

Предлагаемый зонд представляет собой

30 электроакустическую автоколебательную си505903 стему па стоячих волнах, которая одновременно выполняет функции датчика скорости звука и акустического передатчика.

На чертеже схематично показан предлагаемый акустический зонд.

В герметичном контейнере 1 акустического зонда расположены автономный источник питания 2, полосовой фильтр 8 и усилитель мощности 4. На верхней части контейнера укреплен акустический излучатель 5, а на фиксированном расстоянии от него — пассивный акустический отражатель б.

Злементы электроакустической схемы из электрически последовательно соединенных между собой полосового фильтра 8, усилителя мощности 4, акустического излучателя 5 (причем вход полосового фильтра 8 подключают к выходу усилителя мощности 4) и пассивного а кустичсского отражателя б образуют акустический автогенератор, частота колебаний которого зависит от скорости распространения ,звука в воде.

Частота сигнала автогенератора определяп.с ется по формуле f(c) =, где п — целое 25

2d положительное число; с — скорость звука в воде; d — фиксированное ра сстоя ние между акустическим излучателем и пассивным акустическим отражателем. 30

Номинальное значение и диапазон измене-, ния частоты излучаемого сигнала при прочих равных условиях определяются полосовым фильтром, нижняя f „и верхняя f, частоты среза которого должны соответствовать значеСмнн ниям, определяемым из выражений f„— —, П Смак с

f в = ГДЕ Cìèí И С макс МИНИМаЛЬное и максимальное значения измеряемой скорости звука в воде. Например, при п = 4, d = 0,1 м, см„„= 1400 л, сек минимальная и максимальная частота излучения зонда будут равны f„= — 28 кгпв и f, = 31 кгпв.

Глубина погружения зонда определяется по известной скорости погружения зонда и времени, поэтому нет необходимости вводить в состав зонда датчик глубины и излучать дополнительный гидроакустический сигнал, несущий информацию о глубине.

Таким образом, предлагаемый акустический зонд для измерения скорости звука в море является наиболее простым из известных.

Формула изобретения

Акустический зонд для измерения скорости звука в море, содержащий герметичный контейнер с акустическим излучателем, усилителем мощности, полосовым фильтром и автономным источником питания, о т л и ч а ющ и и ся тем, что, с целью упрощения конструкции, он снабжен пассивным акустическим опражателем, установленным на фиксированном расстоянии от акустического излучателя, а вход полосового фильтра подключен к выходу усилителя мощности.