Оптический приемник звукового давления

Оптический приемник звукового давления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистииеских

Реслублик ">673838 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 08.08.75 (21) 2170019/18-10 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл.

G01 В 9/00

Гесудсрстевкиый кемктвт

СССР кв двлам кввврвтвнкй и вткрыткй (53) УДК 534.6 (088.8) Опубликовано 15.07.79. Бюллетень № 26

Дата опубликования описания 25.07.79 (72) Авторы изобретения

Л. В. Власов и А. Н. Медведев (71) Заявитель (54) ОПТИЧЕСКИЙ ПРИЕМНИК ЗВУКОВОГО ДАВЛЕНИЯ

Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано при изготовлении оптических приемников звукового давления для использования их в условиях жидкой и газообразной средах.

Известен оптический приемник звукового давления, содержащий фотоэлектрический интерферометр, в оптической системе которого в качестве чувствительного элемента используется коллодиева мембрана с зеркальным покрытием, являющимся одновременно зеркалом измерительного плеча интерферометра (1).

Однако этот оптический приемник из-за резонансных свойств мембраны не обеспечивает на высоких частотах требуемую равномерность частотной характеристики.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является оптический приемник звукового давления, содержащий фотоэлектрический интерферометр, оптическая система которого содержит осветитель, блок фотоприемнттка, оптический преобразователь перемещения, измерительное и опорное плечи (2).

Однако показания этого оптического приемника звукового давления зависят от стати2 ческих параметров окружающей и исследуемой сред.

Целью изобретения является повышение равномерности частотной характеристики оптического приемника звукового давления.

Это достигается за счет того, что в предлагаемом приемнике оптическая система интерферометра, за исключением измерительного и опорного плеч, смонтирована в герметичном корпусе с звукопоглощающей перегородкой, причем измерительное плечо

Я равное по длине опорному плечу и выполненное в виде рамки с зеркалом, оптически связано с другими элементами интерферометра через окно, герметично закрытое оптическим стеклом, а опорное плечо связано с окружающей средой через сквозные отверстия в звукопоглощающей перегородке и с другими элементами интерферометра через два окна, герметично закрытых оптическим стеклом.

На чертеже схематично показан описыва20 емый оптический приемник звукового давления, содержащий корпус 1 и коническую крышку 2. Нижняя часть корпуса 1 выполнена в виде открытой рамки 3, на нижнем конце которой установлено зеркало 4. В верх673838 ней части рамки 3 имеется окно 5 с оптическим стеклом, герметично закрытое компаундом 6. Внутри корпуса смонтированы осветитель 7 с интерференционным светофильтром, полупрозрачное зеркало 8, поворотные зеркала 9 и 10. Опорное плечо с обеих сторон ограничено окнами 11 и 12, герметично закрытыми оптическим стеклом.

В корпусе 1 за окном 12 размещен узел опорного зеркала 13. Зеркала 8, 9 и 10 установлены в юстируемые оправы 14 и 15.

Внутренняя часть рамки 3, ограниченная зеркалом 4 и окном 5, образует измерительное плечо интерферометра. Внутренняя полость канала 16, ограниченная окнами 11 и 12 и звукопоглощающей перегородкой 17, образует компенсационную камеру опорного плеча интер<рерометра, длина которой равна длине измерительного плеча и которая сообщается с наружной средой через отверстия 18. Узел опорного зеркала 13 содержит последовательно установленные опорное зеркало 19, пьезокерамический преобразователь перемещения 20, юстируемую оправу 21 и корпус оправы 22. В крышке 2 размещены центральная диафрагма 23, блок фотоприемника 24 и кабель 25, с помощью которого интерферометр присоединен к измерительной схеме. Крышка 2 установлена на корпус 1 и герметизируется по окружности резиновым кольцом 26.

При работе оптического приемника параллельный пучок света на выходе осветителя 7 поступает на поворотное зеркало 9, а затем на полупрозрачное зеркало 8. Зеркало 8 разделяет пучок на два луча и направляет один из них в измерительное плечо интерферометра, а другой — в опорное плечо.

В измерительном плече луч света проходит через окно 5, попадает на зеркало 4 и, отразившись от него, попадает на зеркало 8.

Луч света в измерительном плече, прошедший зеркало 8, попадает на поворотное зеркало 10 и направляется в компенсационную камеру 16. Пройдя через окна 11 и 12, луч попадает на опорное зеркало !9 и, отразившись от него, возвращается на зеркало 8. Отраженные от зеркал 4 и !9 лучи интерферируют на зеркале !8 и направляются через диафрагму 23 в блок фотоприем- 45 ника 24.

При погружении оптического приемника в среду звуковые колебания изменяют ее показатель преломления. В результате этого

II ÷åíëåTñÿ оптическая разность хода, обри чуемая интерферирующими лучами, а амплитуда этой периодической разности хода будет пропорциональна амплитуде звуковых колебаний. Наличие компенсационной камеры позволяет при изменении статических параметров среды получать одинаковые по величине и знаку приращения оптических длин путей света в каждом из плеч интерферометра и таким образом обеспечивает исключение из показания оптического приемника приращений постоянной составляющей разности хода.

Таким образом, описанный оптический приемник звукового давления обеспечивает при использовании его в жидкой и газообразной средах стабильные по частоте показания и может быть использован в гидроакустических измерениях в качестве образцового приемника звукового давления при градуировке гидроакустических приборов или аттестации средств гидроакустических измерений.

Формула изобретения

Оптический приемник звукового давления содержагций фотоэлектрический интерферометр Майкельсона, оптическая система которого содержит осветитель, блок фотоприемника, оптический преобразователь перемещения, измерительное и опорное плечи, отличающийся тем, что, с целью повышения равномерности частотной характеристики, оптическая система ннтерферометра, за исключением измерительного и опорного плеч, смонтирована в герметичном корпусе, с звукопоглощающей перегородкой, причем измерительное плечо, равное по длине опорному плечу и выполненное в виде рамки с зеркалом, оптически связано с другими элементами интерферометра через окно, герметично закрытое оптическим стеклом, а опорное плечо связано с окружающей средой через сквозные отверстия в звукопоглощающей перегородке и с другими элементами интерферометра — через два окна, герметично закрытых оптическим стеклом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент CIIJA М 3433959, кл. 250-199. опубл. 1971, 2. Власов В. Л. Исследование ультразвуковых полей высоких частот в жидкости методом оптической микрофазометрии. «Труды ВНИИ физико-технических и радиотехнических измерений», «Стандартгиз», вып. 45 (105), !960, с. 28 — 50.

673838 гз

12

1b

15

Редактор С. Хейфиц

Заказ 4056/35

ЦН И И ПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал П П П «Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

27

22

11

11/

Составитель В. Мусаэлян

Техред О. Луговая Корректор Е. Лукач

Тираж 865 Подписное