Устройство для возбуждения акустических колебаний

 

Использование:.гидроакустика, возбуждение мощных импульсов давления. Сущность изобретения: устройство для возбуждения акустических колебаний содержит двухканальный генератор импульсов тока, зарядное и пусковое устройства И излучатель, который включает основной и дополнительный кольцевые индукторы и излучающую мембрану, а также измеритель тока, блок сравнения, блок регулировки смещения , блоки запуска коммутаторов первого и второго каналов генератора импульсов тока. Второй канал связан с первым через последовательно соединенные измеритель тока, блок сравнения и блок запуска коммутатора второго канала, а блок регулировки смещения подключен к блоку сравнения. 3 йл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (и)з В 06 В 1/04

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ CCCP) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

6 (21) 4955276/10 (22) 23.04.91 (46) 23.05.93. Бюл. N 19 (71) Харьковский политехнический институт им. B,È.ËåíèHà (72) А.Г.Гурин, Л.А.Щебенюк, Ю,ВМихайлусь и А.В.Выдря (73) А.Г;Гурин (56) Авторское свидетельство СССР

N 668719, кл. В 06 В.1/04, 1977. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОЗБУЖДЕНИЯ

АКУСТИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИЙ . (57) Использование: гидроакустика, возбуждение мощных импульсов давления, Сущность изобретения: устройство для

Изобретение относится к области гидроакустики и может быть использовано для возбуждения мощных импульсов давления при инженерно-геологических исследованиях морского дна.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей и повышение надежности устройства путем обеспечения повышенного по сравнению с аналогами КПД с одновременным исключением кавитационного (как у прототипа) ха, рактера формирования импульса давления.

На фиг, 1 представлена блок-схема устройства для возбуждения гидроакустических волн, состоящего из двухканального генератора импульсов тока 1, блока запуска

2 коммутатора первого канала ГИТа, измерителя тока индукционного (например, пояса Роговского) 3, блока сравнения 4 (например, на основе тиратрона с положительной пусковой характеристикой), блока регулировки смещения (например, регулируемого источника постоянного напряже„„Я2,, 1817?G? АЗ возбуждения акустических колебаний содержит двухканальный генератор импульсов тока, зарядное и пусковое устройства и излучатель, который включает основной и дополнительный кольцевые индукторы и излучающую мембрану, а также измеритель тока, блок сравнения, блок регулировки смещения, блоки запуска коммутаторов первого и второго каналов генератора импульсов тока. Второй канал связан с.первым через последовательно соединенные измеритель тока, блок сравнения и блок запуска коммутатора второго канала, а блок регулировки смещения подключен к блоку сравнения. 3 ил. ния, подаваемого на управляющую сетку тиратрона) 5, блока запуска.6 коммутатора второго канала ГИТа, излучателя 7, Принципиальная схема двухканального генератора импульсов тока и излучателя представлена на фиг. 2. Она содержит, вопервых, зарядное устройство, содержащее повышающий трансформатор l, выпрямитель 2, зарядное сопротивление 3, конденсаторные батареи 4 и 5, во-вторых, устройство управления разрядом конденсаторных батарей, содержащее тиристор 7, управляющий разрядом батареи 4 на индуктор 9 излучателя, тиристор 8, управляющий разрядом батареи 5 на индуктор 10 излучателя, разделяющий дроссель 6.

Работает устройство следующим образом.

С помощью зарядного устройства энергия накапливается в конденсаторных батареях (в дальнейшем — накопителях) и когда на тиристор 7 поступает импульс запуска, он срабатывает и разряжает батарею 4 на

1817707 катушку индуктора 9. излучателя. Импульс тока, протекая по катушке 9, вызывает в электропроводной мембране вихревые токи. Взаимодействие разрядного и вихревых токов вызывает появление электромехани ческих сил отталкивания, деформирующих мембрану в виде перемещения ее в сторону окружающей среды так,. что скорость перемещения мембраны пропорциональна давлению, создаваемому в окружающей среде вследствие перемещения мембраны. Импульс тока, протекающий в первом канале

ГИТа, вызывает в индукционном измерителе тока импульс напряжения, подаваемый на вход схемы сравнения, в которой коммутатор с положительной характеристикой зажигания срабатывает в момент перехода напряжения через ноль так, что путем управления напряжения на сетке коммутатора от GrroKa.ðåãóëèðoaêè смещения можно регулировать момент срабатывания коммутатора, который в.свою очередь запускает тиристор второго канала ГИТ. Соответственно импульс напряжения, открывающий тиристор 8, может быть смещен относительно пуска тиристора 7 на величину от ж/4 до

u/2, в результате чего начало импульса тока в индукторе 10 также смещено на величину от л/4 до л /2 относительно начала им, пульса тока в индукторе 9.

Принципиально конструкция излучателя представлена на фиг. 3. Излучатель содержит корпус 1, излучающую электропроводящую мембрану 2, основной индуктор 3 (поз. 9 на фиг. 2), дополнительный индуктор 4 (поз. 10 на фиг. 2), литая композиционная изоляция 5. В момент срабатывания первого канала ГИТ электромеханические усилия, действующие на мембрану, сосредоточены под основным индуктором 3, соответственно в этой области имеет место перемещение мембраны в сторону окружающей среды. Область мемб раны под дополнительным индуктором 4 отстает в своем перемещении. Из-за отставания перемещения центральной области мембраны на периферии этой области возникают тангенциальные (направленные по касательной к поверхности) деформации мембраны, которые в излучателях всех аналогов и прототипа снижают КПД устройства и обусловливают кавитационные явления в окружающей среде в центральной области мембраны.

В предлагаемом техническом решении дополнительный импульс тока во втором канале ГИТа, сдвинутый во времени по отношению к импульсу первого . канала обусловливает дополнительный электродинамический толчок, уменьшающий расходование энергии на тангенциальные деформации мембраны. Причем сдвиг импульсов тока в основном и дополнительном индукторах излучателя подбирается регулировкой смещения (напряжения на сетке

1 коммутатора блока регулировки смещения 5 на фиг.. 1) до достижения максимума амплитуды давления, создаваемого в окружающей среде.

Формула изобретения

20 Устройство для возбуждения акустических колебаний, содержащее генератор импульсов тока, зарядное и пусковое устройства и излучатель, включающий основной кольцевой индуктор и излучающую

25 мембрану, отличающееся тем,что. с целью повышения КПД и надежности работы, в него введены дополнительный кольцевой индуктор, расположенный в одной, плоскости и соосно с основным кольцевым

30 индуктором внутри него, измеритель тока, блок сравнения и блок регулировки смещения, генератор импульсов тока выполнен двухканальным, зарядное устройство выполнено в виде последовательно соединен-

3 ных повышающего трансформатора, выпрямителя, зарядного сопротивления и двух конденсаторных батарей, а пусковое устройство — в аиде двух блоков запуска коммутаторов первого и второго каналов re40 нератора импульсов тока и двух тиристоров, соединенных с основным и дополнительным кольцевыми индукторами через конденсаторные батареи, причем блок запуска коммутатора первого канала подключен к

45 входу первого канала генератора импульсов тока, выход которого связан с входом второго канала через последовательно соединенные измеритель тока, блок сравнения и блок запуска коммутатора второго канала, .при

50 этом выход второго канала сопряжен сизлучателем, а блок регулировки смещения подключен к блоку сравнения.

1817707

Ют гаюраиюдй ф коВьи щвяулвсой лгрФаги мгмма. авиа. 7 юг.Z

m ууерйга зумдж rut

Корректор М. Куль

Редактор

Заказ 1734 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

uzÇ 4

Составитель А. Гурин

Техред M. Моргентал

0m гвюраю ри >ygyykN ииЩльи3

Nd+4P6 Cuff

М