Способ изготовления пьезополимерного датчика волн давления

 

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПЬЕЗОПОЛИМЕРНОГО ДАТЧИКА ВОЛН ДАВЛЕНИЯ, ; «л liM включающий спиральную намотку пьезополимерных полос с электродами и проводниками на упругий шланг-сердечник и монтаж упругой защитной оболочки , отличающийся тем, что, с целью повышения механической прочности датчика и уменьшения буксировочных акустических шумов, перед намоткой растягивают вдоль оси шланг-сердечник, а при монтаже одевают защитную оболочку, представляющую собой гибкий шланг с внутренним диаметром , не превышающим наружного диаметра шланга-сердечника, после чего снимают натяг шланга-сердечника.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК,.SU„„1108376

31Я1 G Ol Ч 1/38,.,1 ЦРчт,. 1-.

ОГ1ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

° °

° °

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3498938/18-25 (22) 01.10.82 (4Ь) 15.08.84. Бюл. 11 - 30 (72) Е.П.Олейник и Л.Ф.Бенькова (71) Научно-производственное объединение "Рудгеофизика" (53) 550.834(088.8) (56) 1. Патент США В 4135141, кл. G OI V 1/38, опублик, 1979.

2. Разработка геоакустической антенны на основе анизотропного пьезополимера. Отчет по НИР ВЦ А11 Армянской CCP. Ереван, 1980(прототип). (54)(57) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПЬЕЗОПОЛИМЕРНОГО ДАТЧИКА ВОЛН ДАВЛЕНИЯ, включающий спиральную намотку пьезополимерных полос с электродами и проводниками на упругий шланг-сердечник и монтаж упругой защитной оболочки, отличающийся тем, что, с целью повышения механической прочности датчика и уменьшения буксировочных акустических шумов, перед намоткой растягивают вдоль оси шланг-сердечник, а при монтаже одевают защитную оболочку, представляющую собой гибкий шланг с внутренним диаметром, не превышающим наружного диаметра шланга-сердечника, после чего снимают натяг шланга-сердечника.

108376 2 лочки. При этом расслоения защитных лент, появляющиеся при эксплуатации датчиков в сейсмокосах из-за значи- тельных изгибных, продольных и друг х деформаций, приводят к разрыву защитной оболочки, к потере герметичности датчика и выходу его из строя.

Кроме того, образуются неровности величина и характер которых зависят от толщины защитных лент, шага их намотки, способа нанесения компаунда и др. Эти неровности вызывают при буксировке сейсмокос дополнительные акустические шумы завихрений струй воды и тем самым уменьшают динамический диапазон сейсмокос.

Целью изобретения является повышение механической прочности датчика и уменьшение буксировочных акустических шумов.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу изготовления пьезополимерного датчика волн давления, включающему спиральную намотку пьезополимерных полос с электродами и проводниками на упругий шланг-сердечник и монтаж защитной оболочки, перед намоткой растягивают вдоль оси шланг †сердечн, а при монтаже одевают защитную оболочку, представляющую собой гибкий шланг с внутренним диаметром, не превышающим наружного диаметра шланга-сердечника, после чего снимают натяг шланга-сердечника.

В предлагаемом способе натяг шланга-сердечника осуществляется с помощью стержневой оснастки, конструктивное исполнение которой может быть различным. Величина необходимого натяжения, обеспечивающего возможность монтажа защитной оболочки, зависит от длины датчика, соотношения диаметров используемых шлангов, упругих свойств шлангов и др..

В качестве смазки, уменьшающей трение, может быть использована химически инертная смазка с малой вязкостью, имеющая большое объемное электричес-. кое сопротивление. использовано при изготовлении пьезополимерных датчиков волн давления сейсмических кос, буксируемых судном.

Известен способ изготовления пьезоэлектрических датчиков волн давления, позволяющий снабдить их защитной оболочкой и свести к минимуму потери в чувствительности, обусловленные наличием зазоров между защитной оболочкой и пьезоэлектрическими элементами. Способ основан на размещении пьезоэлектрических элементов внутри гибкой цилиндрической защитной 15 оболочки и заполнении ее акустически согласующей жидкостью 51 1.

Использование такого способа в случае применения в качестве пьезоэлементов не пьезокерамики, а пьезо20 полимерных полос не оправдано. В отличие от пьезокерамических датчиков с хрупкими пьезоэлементами в пьезополимерных не требуется применение защитных решеток для механи25 ческой защиты пьезоэлементов. Это дает возможность свести зазоры между пьезоэлементами и защитной оболочкой к нулю и отказаться от использования согласующих жидкостей, что дает ряд эксплуатационных преимуществ.

Наиболее близким к изобретению является способ изготовления пьезополимерного датчика волн давления, включающий спиральную намотку пьезополимерных полос с электродами и 35 проводниками на упругий шланг-сердечника и .монтаж упругой защитной оболочки. Монтаж производится посредством спиральной намотки с натягом поверх пьезополимерной полосы защит- 40 ной ленты, изготовпенной из гибкого диэлектрического материала. За счет натяга защитных лент, образующих защитную оболочку, упомянутые зазоры сводятся к нулю. Ввиду недопустимос- 45 ти нагрева существующих пьезополимерных материалов свыше температур о порядка 50-70 С из-за опасности ухудшения или полной утраты их пьезоэлектрических свойств закрепление защит- 50 ных лент и герметизация датчика осуществляются "холодным" методом с использованием эластичных компаундов, отвердевающих при комнатных температурах 2 ).

Изобретение относится к технике морской сейсморазведки и может быть

Недостаток, известного способаTðóäíoñòü обеспечения достаточной механической прочности защитной обоПредлагаемый способ изготовления датчика с защитной оболочкой, представляющей собой серийно выпускаемые шланги с гарантированной толщиной стенок, позволяет наряду с обеспечением акустической согласованности датчиков повысить его механическую прочность. Гладкие ровные стенки за—

1108376

Составитель N.Ñïàññêèé

Техред Ж. Кастелевич Корректор Л.Авраменко г

Редактор М.Бандура

Заказ 5857/31 Тираж 711 Подписное

Б11ИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, NocKBa, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4 щитных шлангов при малой толщине пьезополимерных полос, гарантируют отсутствие выступов и неровностей на поверхности датчиков и, следовательно, отсутствие соответствующих шумов буксировки.

Испытания изготовленных таким образом датчиков подтвердили повышение их механической прочности и уменьшение буксировочных шумов.

Сравнительный анализ частотных характеристик чувствительности показал удовлетворительное акустическое согласование изготовленных датчиков.