Устройство для приема акустических колебаний

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРИЕМА .АКУСТИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИЙ, содержащее магнитную Систему, между полюсами которой в ряд расположены катушки колебательного контура, оси которых параллельны направлению магнитного потока в рабочем пространстве, отличающееся тем, что, с целью повышения его чувствительности , катушки соединены последовательно-встречно и расположены вплотную одна к другой, а их поперечный размер в направлении их рассредоточения равен половине длины волны акустических колебаний , при этом пространство между полюсами магнита заполнено диэлектрическим материалом, близким по акустическим свойствам к жидкости, в которой принимаются акустические колебания.

ИМОЗ СОВЕТСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„ЯЦ„„11144?? з(у) B 06 В 1/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3565992/18-10 (22) 21.03.83 (46) 23.09.84. Бюл. № 35 (72) В. М. Дорожко (7l) Тихоокеанский океанологический институт Дальневосточного научного центра

AH СССР (53) 534.232 (088.8) (56) I. Бобер P. Дж. Гидроакустические измерения. М., «Мир», 1974, с. 309 — 310.

2. Тюрин А. М., Сташкевич А. Н. и Та ранов Э. С. Основы гидроакустики. Л., «Cy. .достроение», 1966, с. 97 в 100 (прототип). (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРИЕМА

АКУСТИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИИ, содержащее магнитную систему, между полюсами которой в ряд расположены катушки колебательного контура, оси которых параллельны направлению магнитного потока в рабочем пространстве, отличпющеегя тем, что, с целью повышения его чувствительности, катушки соединены последовательно-встречно и расположены вплотную одна к другой, а их поперечный размер в направлении их рассредоточения равен половине длины волны акустических колебаний, при этом пространство между полюсами магнита заполнено диэлектрическим материалом, близким по акустическим свойствам к жидкости, в которой принимаются акустические колебания.,1114477

Изобретение относится к технике приема акустических колебаний в жидкостях и предназначено для использования в качестве приемника колебательной скорости, например при изучении распространения акустических колебаний в волноводах.

Известно устройство, содержащее катушку индуктивности, установленную между полюсами магнита, предназначенное для приема акустических колебаний (1j

Недостатком указанного устройства является низкая чувствительность, так как воэможность ее увеличения за счет числа витков ограничена возрастающей массой катушки.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предложенному является устройство для приема акустических колебаний, содержащее магнитную систему, между полюсами которой в ряд расположены катушки колебательного контура, оси которых параллельны направлению магнитного потока в рабочем пространстве (2). . Недостатком известного устройства яв,ляется низкая чувствительность.

Целью изобретения является повышение чувствительности устройства для приема .акустических колебаний.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее магнитную систему, между полюсами которой в ряд расположены катушки колебательного контура, оси которых параллельны направлению магнитного потока в рабочем пространстве, катушки соединены последовательно-встречно и расположены вплотную одна к другой, а нх поперечный размер в направлении их рассредоточения равен половине длины волны акустических колебаний, при этом пространство между полюсами магнита заполнено диэлектрическим материалом, близким по акустическим свойствам и к жидкости, в которой принимаются акустические колеба ни я.

На чертеже изображенЬ предложенное устройство для приема акустических колебаний.

Устройство содержит магнитную систему, между полюсами которой 1 и 2 установлен каркас 3 из органического стекла. В боковых стенках 4 и 5 каркаса 3 выполнены поперечные прорези 6, расположенные попарно, т. е. одна против другой, причем расстояние между смежными парами прорезей равно половине длине волны принимаемых акустических колебаний.

Через каждые две смежные пары прорезей намотаны в одном направлении ка. тушки 7 индуктивности. Соединение смеж ных катушек между собой выполнено последовательно-встречно. К началу 8 и концу 9 цепи последовательно соединенных кагушек индуктивности подключен конденсатор (на чертеже не показан), образующий с катушками параллельный колебательный контур, настроенный в резонанс с частотой при нимаеемых акустических колебаний.

Выбор интервала между осями смежных катушек равный половине длины акустических колебаний позволяет обеспечить сложение ЭДС, генерируемых в различных частях катушки.

Расположение катушек вплотную одна

1О

0 к другои обеспечивает создание индуктивной связи между катушками.

Намотка катушек в одну сторону и последовательно-встречно позволяет достичь сложение ЭДС, генерируемых всеми катушками, а также делает индуктивную связь между смежными катушками положительной, что, в свою очередь, увеличивает общую индуктивность и, тем самым, добротность колеба тел ьно го контура и ка к резул ьтат —. увеличивает чувствительность.

20 Для обеспечения стабильности характеристик устройства каркас и пространство между полюсами магнита заполнено диэлектрическим материалом, близким по акустическим свойствам, к жидкости, в которой принимаются а кустические колебания.

Устройство работает следующим образом.

Распространяющаяся в жидкости, в ко. торую помещено устройство, в направлении продольной оси каркаса 3 акустическая волна приводит в синхронное и синфазное с ней движение витки катушек 7 в магнитном поле между полюсами 1 и 2 магнита. 3а счет указанного движения в витках катушек генерируется переменная ЭДС с частотой, равной частоте принимаемых акустических колебаний. В связи с тем, что расстояние между осями смежных катушек равно половине длины волны, принимаемых акустических колебаний, то ЭДС, генерируемая в различных частях каждого витка катушки, суммируется.

Намотка катушек в одном направлении последовательно-встречное соединение смежных катушек обеспечивает не толь ко сложение их индуктивностей, но также и их взаимных индуктивностей.

Чувствительность устройства определяется напряжением на индуктивности, а величина напряжения прямо пропорциональна суммарной величине индуктнвностей всех катушек и их взаимных индуктивностей.

Благодаря последовательно-встречному соединению смежных катушек, расположенных вплотную одна к другой с интервалом между осями, равным половине длины волны акустических колебаний, повышена индуктивность и, как следствие, увеличена чувствительность устройства примерно на

10О/о по сравнению с чувствительностью известного устройства.