SU1397089A1 - Антенна акустического локатора - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к антеннам гидроакустических приборов и может быть использовано в геологоразведке .акватории. Целью изобретени   вл етс  увеличение направленности и снижение энергетических потерь. Рупорна  накладка 5 снабжена экраном, образованным полыми цилиндрами 1 и 2, в малом из которых выполнены окна 3. Экран служит дл  отвода акустической энергии с тыльной стороны рупорной накладки 5 и выполн ет функции фазо- инвертора. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Description

(Л

СА СО ч1

О 00

со

Изобретение относитс  к антеннам гидроакустических профит ографов, гидроакустическим преобразовател м и может быть использовано в гидроакустике , геологоразведке.дна Мирового океана.

Целью изобретени   вл етс  увеличение направленности и снижение энергетических потерь антенны.

На чертеже изображена антенна. акустического локатора.

Антенна акустического локатора содержит большой 1 и малый 2 полые цилиндры , размещенные один в другом на рассто нии, равном не менее четверти длины волны, и концентрично друг с другом. В малом цилиндре выполнены окна 3 произвольной формы и такой площади, чтобы поток акустической энергии, направленный по стрелке А, проходил через них с наименьшими потер ми . Площадь этих отверстий может . быть выбрана экспериментально при проведении гидроакустических измерений в гидроакустическом бассейне. Большой цилиндр установлен на основании -.4, выполненном в виде диска. Своим внутренним диаметром основание 4 скрепл етс  с внешней поверхностью малого цилиндра 2 так, что окна 3. оказываютс  внутри пространства Б. Во избежание акустического замыкани  рупорна  накладка 5 размещена внутри малого цилиндра 2 с зазором. Своим нижним торцом малый цилиндр 2 кре- питс  к акустическому изол тору 6 (акустическому фильтру), скрепленному в свою очередь с основанием узкой части рупорной накладки 5, На основании последней установлен чувствительный элемент 7, к другому торцу которого прикреплена тыльна  накладка 8. Элементы могут быть армированы болтом 9 и гайкой 10, а вс  конструкци  защищена корпусом 11, установленным на акустическом изол торе 6 ,и 11меющим уплотнение. Внутри прост ранств Б и В находитс  озвучиваема  среда - вода или воздух. Кроме того, Г и Ж - тьшьна  и наружна  поверхность рупорной накладки 5; Д - диаметр рупорной накладки 5; Д - наибольший диаметр фазоинверторау Р, - акустическа  мощность, развиваема  внутренней поверхностью рупорной нак ладки 5; Pj -акустическа  мощность, развиваема  тыльной поверхностью Г н акладки. Антенна содержит также

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

входные зажимы 12 чувствительного элемента 7.

Толщина стенки элементов фазоин- верторов и рупорной накладки должна . быть равна 1/40 длины волны продольных колебаний в материале (сталь, железобетон и др.) и более во избежание по влени  в указанных элементах изгибных колебаний и св занных с этим акустических коротких замыканий излучаемой энергии.

Антенна работает следующим образом .V

При подаче на зажимы 12 положительного полупериода зондирующего импульса в продольном выбраторе, образованном элементами, возникает волна раст жени , энерги  которой nocpeA ством поверхностей Г и Ж рупорной на- кладки передаетс  окружающей среде. При .этом мощность колебаний, излучаемых поверхностью Ж, равна Р , а мощность колебаний, излучаемых тыльной поверхностью Г рупорной накладки, равна Pj . Акустические давлени , развиваемые указанными поверхност ми, противофазны. Поверхность Ж развивает при подаче положительного полупериода в среде волну сжати , а,поверхность Г - волну разр жени . Вследствие наличи  цилиндров 1 и 2, окон 3 и изол тора 6 энерги  колебаний не вычитаетс  друг из друга, поскольку волна разр жени , образованна  поверхностью Г, должна распространитьс  по стрелке А через среду,-заполн ющую пространство В, через окна 3 и пространство Б в направлении, показанном стрелкой А. Врем  распространени  подбираетс  .равным полупе.риоду излучаемых колебаний и равно

Т С/2М,

где С - скорость распространени 

звука. М/с;

М - длина пути распространени  колебаний от поверхности Г до торца цилиндров 1 и 2, а также рупорной накладки 5, Экспериментально установлено, что оптимально, если длину по стрелке А отсчйтьшать от 1/3 длины образующей конуса тыльной стороны рупорной накладки . Таким образом, при подаче первого полупериода излучаемых колебаний короткого замыкани  не происходит , и в пространство излучаетс  мощность Р . При подаче на зажины 12

следующего отрицательного по знаку полупериода зондирующего импульса продольньй вибратор укорачиваетс , что приводит к возникновению на поверхности Ж акустического импульса разр жени , а на поверхности Г - сжати . В это врем  из зазора, образованного цилиндрами 1 и 2, происходит излучение ранее поданного на вход чувствительного элемента 7 импульса разр жени , задержанного фа- зоинвертором на 180°, что вызывает сложение мощностей колебаний и исключает энергетические потери при этом.

Форм у л а изобретени 

целью увеличени  направленности и снижени  энергетических потерь, она снабжена расположенным коаксиально с рупором отражателем, выполненным в виде установленных соосно один в другом двух полых цилиндров, скрепленных дисковым основанием, малый линдр установлен с зазорами относительно рупора и своим торцом через акустический изол тор закреплен на его основании, при этом в малом цилиндре выполнены окна, расположенные на 1/3 высоты рупора и образуюЩие акустический тракт длиной, равной половине длины волны акустических колебаний в среде.

1, Антенна акустического локатора, 2. Антенна по п,1, отличаю- содержаща  рупор, тьшьную накладку,J 20 Щ а   с   тем, что толщина стенки пьезопреобразователь, расположенный рупора составл ет не менее 1/40 дли- между рупором и тыльной накладкой, ны волны продольных колебаний в мате- отличающа с  тем, что, с риале накладки.

Claims (2)

1. Форм ул а изобретения

   1. Антенна акустического локатора, содержащая рупор, тыльную накладку,] 20 пьезопреобразователь, расположенный между рупором и тыльной накладкой, отличающаяся тем, что, с целью увеличения направленности и снижения энергетических потерь, она снабжена расположенным коаксиально с рупором отражателем, выполненным в виде установленных соосно один в другом двух полых цилиндров, скрепленных дисковым основанием, малый цилиндр установлен с зазорами относительно рупора и своим торцом через акустический изолятор закреплен на его основании, при этом в малом цилиндре выполнены окна, расположенные на 1/3 высоты рупора и образующие акустический тракт длиной, равной половине длины волны акустических колебаний в среде.
2. 2. Антенна по п,1, отличающаяся тем, что толщина стенки рупора составляет не менее 1/40 длины волны продольных колебаний в материале накладки.