Антенна акустического локатора

 

Изобретение относится к антеннам гидроакустических приборов и может быть использовано в геологоразведке .акватории. Целью изобретения является увеличение направленности и снижение энергетических потерь. Рупорная накладка 5 снабжена экраном, образованным полыми цилиндрами 1 и 2, в малом из которых выполнены окна 3. Экран служит для отвода акустической энергии с тыльной стороны рупорной накладки 5 и выполняет функции фазоинвертора. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„.SU 1397089 А1 (504 В 06 В 1 06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3679542/24-10 (22) 30.12.83 (46) 23.05.88. Бюл. Н !9 (71) Научно-исследовательский проектный институт геофизических методов разведки океана "Океангеофизика" и Всесоюзный научно-исследовательский институт ядерной геофизики и геохимии (72) В.Н.Носов, В.А.Виноградов, Д.Ф.Такки и В.К.Нечаев (53) 534. 143:621.034 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 726999, кл. G 01 S 7/52, 1978. (54) АНТЕННА АКУСТИЧЕСКОГО ЛОКАТОРА (57) Изобретение относится к антеннам гидроакустических приборов и может быть использовано в геологоразведке,акватории. Целью изобретения является увеличение направленности и снижение энергетических потерь. Рупорная накладка 5 снабжена экраном, образованным полыми цилиндрами 1 и 2, в малом из которых выполнены окна 3.

Экран служит для отвода акустической энергии с тыльной стороны рупорной накладки 5 и выполняет функции фазоинвертора. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1397089

Изобретение относится к антеннам гидроакустических профигографов, гидроакустическим преобразователям и может быть использовано в гидроакусти5 ке, геологоразведке.дна Мирового океана.

Целью изобретения является увеличение направленности и снижение энергетических потерь антенны. 10

На чертеже изображена антенна акустического локатора.

Антенна акустического локатора содержит большой 1 и малый 2 полые цилиндры, размещенные один в другом на 15 расстоянии, 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 20 энергии, направленный па стрелке А, проходил через них с наименьшими потерями. Площадь этих отверстий может быть выбрана экспериментально при проведении гидроакустических измере- 25 ний в гидроакустическом бассейне.

Большой цилиндр установлен на основании;4, выполненном в виде диска.

Своим внутренним диаметром основание

4 скрепляется с внешней поверхностью малого цилиндра 2 так, что окна 3. оказываются внутри пространства Б.

Во избежание акустического замыкания рупорная накладка 5 размещена внутри малого цилиндра 2 с зазором. Своим нижним торцом малый цилиндр 2 крепится к акустическому изолятору 6 (акустическому фильтру), скрепленному в свою очередь с основанием узкой части рупорной накладки 5. На осно- 40 ванин последней установлен чувствительный элемент 7, к другому торцу которого прикреплена тыльная накладка 8. Элементы могут быть армированы болтом 9 и гайкой 10, а вся конструк- 4 ция защищена корпусом 11, установлен" ным на акустическом изоляторе 6 и имеющим уплотнение. Внутри пространств Б и В находится озвучиваемая среда — вода или воздух. Кроме того, Г и Ж вЂ” тыльная и наружная поверх50 ность рупорной накладки 5; Д вЂ” диаметр рупорной накладки 5; Д вЂ” наибольший диаметр фазоинвертора;. Р< акустическая мощность, развиваемая внутренней поверхностью рупорной накладки 5; Р -акустическая мощность, развиваемая тыльной поверхностью Г накладки. Антенна содержит также входные зажимы 12 чувствительного элемента 7.

Толщина стенки элементов фазоинверторов и рупорной накладки должна быть равна 1/40 длины волны продольных колебаний в материале (сталь, железобетон и др.) и более во избежание появления в указанных элементах изгибных колебаний и связанных с этим акустических коротких замыканий излучаемой энергии.

Антенна работает следующим образом.

М

При подаче на зажимы 12 положительного полупериода зондирующего импульса в продольном выбраторе, образованном элементами, возникает волна растяжения, энергия которой посред ством поверхностей Г и Ж рупорной на . кладки передается окружающей среде.

При этом мощность колебаний, излучаемых поверхностью Ж, равна P а мощность колебаний, излучаемых тыльной поверхностью Г рупорной накладки, равна P . Акустические давления, развиваемые указанными поверхностями, противофазны. Поверхность Ж развивает при подаче положительного полупериода в среде волну сжатия, а поверх" ность à — волну разряжения. Вследствие наличия цилиндров 1 и 2, окон 3 и изолятора 6 энергия колебаний не вычитается друг из друга, поскольку волна разряжения, образованная повер-. хностью Г, должна распространиться по стрелке А через среду, заполняющую пространство В, через окна 3 и пространство Б в направлении, показанном стрелкой А. Время распространения подбирается .равным полупериоду излучаемых колебаний и равно

Т = С/2И, где С вЂ” скорость распространения звука, И/с;

И вЂ” длина пути распространения колебаний от поверхности Г до торца цилиндров 1 и 2, а также рупорной накладки 5.

Экспериментально установлено, что оптимально, если длину по стрелке А отсчитывать от 1/3 длины образующей конуса тыльной стороны рупорной накладки. Таким образом, при подаче первого полупериода излучаемых колебаний короткого замыкания не происходит, и в пространство излучается мощность Р, . При подаче на зажимы 12

Формула изобретения

Составитель В.Вьюрков

Техред Л.Олийнык

Редактор И.Шулла

Корректор И. Зрдейи

Заказ 2547/6

Тираж 443

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 з 13970 следующего отрицательного по знаку полупериода зондирующего импульса продольный вибратор укорачивается, что приводит к возникновению на по5 верхности Ж акустического импульса разряжения, а на поверхности Г— сжатия. В это время из зазора, образованного цилиндрами 1 и 2, происходит излучение ранее поданного на 10 вход чувствительного элемента 7 импульса разряжения, задержанного фао зоинвертором на 180, что вызывает сложение мощностей колебаний и исключает энергетические потери при этом.

1, Антенна акустического локатора, содержащая рупор, тыльную накладку,) 2п 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, малыи 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. Антенна по п,1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что толщина стенки рупора составляет не менее 1/40 длины волны продольных колебаний в материале накладки.