Глубоководный гидрофон

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

It АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Реслублик

<в 991618 (5l ) Дополнительное к авт. санд-ву

I (5l)N. Кл. (22) Заявлено . 14.04.81. (21) 3274891/18 — 10 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 23.01.83. Бюллетень М 3

Н 04 R 17!00

Гевуаарстаае4 каават

СССР ае ааааа взавратеий и аткрмтяй (S3) УЙ 534.232(088.8) Дата опубликования описания 23.01.83 (72) Авторы изобретения

Г. И. Белащенко, В. Ф. Беляков и А. М. Еняков (71) Заявитель (54) ГЛУБОКОВОДНЫЙ ГИДРОФОН

1

Изобретение относится к технической акустике и может быть использовано при ра. боте в условиях больших гидростатических давлений.

Известны гидрофоны, работающие на большой глубине, механическая прочность чувст- э вительного элемента в которых обеспечивается компенсацией внешнего гидростатического давления внутренним давлением жидкости, заполняющей внутреннюю полость гидрофона (1) . о Однако такие гидрофоны имеют сложную конструкцию и значительно превосходят по размерам сам чувствительный элемент, что ограннчивает сверху частотный диапазон гидрофона.

Наиболее близким к изобретению по техни- ческой су1цности является гидрофон, содержащий корпус, в котором установлены:заполненные жидкостью полый цилиндрический пьезоэлемент и эластичный резервуар, связанный с полостью пьезоэлемента, капилляром (2).

Недостатком известного преобразователя является невозможность точной коррекции ннжнего предела частотттого диапазона нри изменении температуры окружающей среды.

Целью изобретения является повышение точности установки нижнего предела частотного диапазона гидрофона

Цель достигается тем, что глубоководный пщрофон снабжен плунжерной парой, состоящей из поршня и цишшдра, установленной меж. ду внутренней полостью пьезоэлемента и эластичным резервуаром, а капилляр выполнен в виде последовательно соединенных винтовой канавки на одной из боковых поверхностей плунжерной пары н канала в поршне.

На чертеже изображен гидрофон, разрез.

Гидрофон состоит из полого цилиндрического пьезоэлемента 1, укрепленного в корпусе

2 с помощью резиновых фокладок 3. На крышке 4 пщрофона смонтировано устройство

5 компенсации внешнего давления, содержащее эластичный резервуар, образованный резиновым колпачком 6 и соединенный отверстием 7 с капилляром 8, выполненным в.виде винтовой канавки на поршне 9, входящем без зазора в цилиндрическое отверстие 10 гайки 11, 991618 поволки 12 которой вставлены в продольные пазы на стакане 13 корпуса. Соединение устройства компенсации и корпуса герметизировано с помощью резинового кольца !4 радиального уплотнения. Полость, образованная пьезоэлемен- 5 том и корпусом, а также внутренность эластичного резервуара заполнены диэлектрической жидкостью 15, например касторовым маслом.

Снаружи пьезоэлемент гермегизирован эпоксидным компаундом 16. Кабельный вывод отделен 10 от полости гидрофона герметичным разъемом

17.

Гидрофон работает следующим образом.

При погружении гидрофона в воду наруж. ное гидростатическое давление передается во внутреннюю полость гидрофона через резиновый колпачок б, отверстие 7 и капилляр 8.

Выравнивание давления масла во внутренней полости гидрофона и наружного гидрсстатичсского давления обеспечивает разгрузку 20 пьезоэлемента от опасных одноосных сжимающих напряжений, возникающих вследствие трансформации давления в пьезокерамическом цилиндре в случае, если его внутренняя полость не заполнена жидкостью. В динамическом ре- И жиме акустическое давление в окружающей гидрофон среде не успевает передаться через капилляр во внутреннюю полость гидрофойа, чем и обеспечивается защита внутренней поверхности пьезоэлемента от воздействия акус- 30 тического давления. Частота, при которой акустическое давление еще успевает проникать во внутреннюю полость гидрофона (нижняя граничная частота), зависит от вязкости жидкости, длины и поперечного сечения капилляра, а также объема внутренней полости. Вязкость диэлектрических жидкостей, в том числе и касторового масла, сильно зависит от температуры, следовательно от температуры будет зависеть и граничная частота преобразова- 40 теля. Чтобы скомпенсировать уход граничной частоты с изменением температуры среды следует изменить длину капилляра. Это осуществляется поворотом наружной части устройства компенсации 5. С помощью резьбового соединения плунжера 9 и гайки 11, которая не может проворачиваться из-за поводков 12, вставленных в пазы стакана 13, этот поворот вызывает продольное перемещение гайки 11, а следовательно и изменение длины капилляра, образованного частью винтовой канавки, закрытой цилиндрическим отверстием 10. Поворот компенсационного устройства на заданный угол обеспечивает также и возможность оперативного регулирования нижней граничной частоты гидрофона с высокой точностью, поскольку при повороте на целый оборот капилляр удлиняется незначительно и это положение не может быть сбито при эксплуатации устройства.

Формула изобретения

Глубоководный гидрофон, содержащий корпус, в котором установлены заполненные жидкостью полый цилиндрический пьезоэлемент и эластичный резервуар, связанный z полостью пьезоэлемента капилляром, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения точности установки нижнего предела частотного диапазона гидрофона, он снабжен плунжерной опарой, состоящей из поршня и цилиндра, установленной между внутренней полостью пьезоэлемента и эластичным резервуаром, а капилляр выполнен в виде последовательно coegaпенных винтовой канавки на одной из боковых поверхностей плуижерной пары и канале в поршне.

Источники информапуи, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США № 3.328.752, кл. 340 — 10, 1967.

2. Патент Франции № 2.290.813, кл. Н 04 R 1/44, 1976.

9916!8

Составитель В. Пирогов Гехред К.Мь1льо

Редактор О. Половка

Заказ 165/77

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Тираж 675

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1!3035, Москва, .Ж-35, Раушская иаб., д. 4/5

Корректор И. Шулла

Подписное