Зажимное устройство для крепления забортных гидроакустических систем при их калибровке
Владельцы патента RU 2282210:
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Таганрогский государственный радиотехнический университет" (ТРТУ) (RU)
Изобретение относится к области гидроакустики, в частности к измерению параметров приемоизлучающих антенн гидроакустических систем вертикального зондирования, и может быть использовано для метрологической проверки рабочих гидроакустических средств измерений в условиях натурного водоема. Технический результат заключается в снижении стоимости процесса калибровки и в увеличении точности калибровки. Зажимное устройство для крепления забортных гидроакустических систем при их калибровке, содержащих калибруемую гидроакустическую антенну, образцовую гидроакустическую мишень (калибровочная сфера), гидроакустический излучатель, средство измерения, размещенные на поворотном устройстве, включает три зажимные лапки, образующие угол 120° и сопряженные между собой посредством болтов и вставок, при этом отверстия во вставках выполнены таким образом, что во вставках, размещенных со стороны края лапок, отверстия базирующие, а во вставках, размещенных в средней части лапок, - резьбовые, а каждая зажимная лапка содержит соединенные с возможностью вращения вокруг своей оси вышеуказанными вставками стрелу из профиля и вспомогательный уголок, на котором имеются разметочные риски, совмещенные с рисками на мерной планке пластины, которая имеет возможность перемещения и монтажа на стреле, при этом на пластине дополнительно жестко закреплен базирующий уголок. 3 ил.
Предлагаемое изобретение относится к области гидроакустики, в частности к измерению параметров приемоизлучающих антенн гидроакустических систем вертикального зондирования (эхолоты, профилографы, параметрические излучающие антенны), установка которых осуществляется посредством штанг забортного устройства, закрепленного в носовой части или по борту судна, и может быть использовано для метрологической проверки рабочих гидроакустических средств измерений в натурных условиях натурного водоема.
Известна гидроакустическая антенна, содержащая цилиндрический участок с закрепленным на нем защитным кожухом, цилиндрическую обойму, установленную на цилиндрическом участке корпуса с возможностью вращения, закрепленные на обойме гидроакустические приемники и противовес, который прикреплен к обойме крепежным элементом из растворимого в морской воде сплава, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности ориентации гидроакустических приемников за счет увеличения неустойчивости противовеса, противовес со стороны цилиндрической обоймы имеет цилиндрическую поверхность и дополнительно соединен с обоймой гибкой связью, а крепежный элемент дополнительно соединен с цилиндрическим участком корпуса (см. авторское свидетельство №1571524, G 01 S 7/52, бюл. №22, 1990 г.).
Признаки, совпадающие - цилиндрический участок корпуса с возможностью вращения, закрепленный с ориентацией гидроакустический приемник, наличие соединения с гибкой связью, крепежный элемент соединен с цилиндрическим участком корпуса.
Причины, препятствующие поставленной задаче - трудности, связанные с постановкой образцовых средств измерения и образцовых гидроакустических сфер на акустической оси антенны для осуществления процесса ее калибровки при сложности конструкции, малая надежность.
Известны устройства закрепления образцовых средств измерения (ОСИ) с известной амплитудно-частотной характеристикой в режиме приема и образцовых гидроакустических сфер (ОГС) с помощью дополнительных штанг, закрепляемых по борту судна, на котором установлена гидроакустическая антенна, либо на вспомогательном плавсредстве (см. Новиков Б.К., Руденко О.В., Тимошенко В.И. Нелинейная гидроакустика. Л.: Судостроение, 1981 г. - 264 с., стр.159 рис.11.4, - Поворотно-выдвижное устройство, стр.160 рис.11.5 - Подвижная каретка для снятия осевых распределений звукового давления.).
Признаки, совпадающие - содержит излучающую и приемную гидроакустические антенны, штангу.
Причины, препятствующие поставленной задаче - низкая точность измерений, так как возникают значительные трудности, связанные с постановкой образцовых средств измерения (ОСИ) и образцовых гидроакустических сфер (ОГС) на акустической оси антенны. Элементы дополнительных конструкций, попадающие в акустическое поле антенны, приводят к появлению акустических сигналов, затрудняющих правильную интерпретацию результатов измерений. Наибольшие трудности установки ОСИ и ОГС возникают в случае применения забортных устройств с жестким закреплением гидроакустической антенны, не позволяющих изменять пространственного положения акустической оси антенны. Дополнительно к недостаткам рассматриваемых устройств для установки ОСИ и ОГС необходимо отнести и то, что элементы крепления дополнительных штанг необходимо дорабатывать в зависимости от типа судна, на котором закрепляется забортное устройство.
В качестве наиболее близкого аналога принято известное устройство для калибровки параметрических излучающих антенн, содержащее высокочастотные излучатели накачки, измерительный гидрофон, размещенный на поворотном устройстве антенны, которое дополнительно снабжено высокочастотным излучателем калибровочного сигнала, который совмещен с измерительным приемным гидрофоном (см. пат. №2058561, G 01 S 3/00, 7/52, бюл. №11, 1996 г.).
Признаки, совпадающие - содержащее калибруемую гидроакустическую антенну, образцовую гидроакустическую мишень, гидроакустический излучатель, средство измерения, размещенные на поворотном устройстве.
Причины, препятствующие поставленной задаче - сложность конструкции, малая надежность, поскольку элементы дополнительных конструкций, попадающие в акустическое поле антенны, приводят к появлению акустических сигналов, затрудняющих правильную интерпретацию результатов измерений, недостаточная точность, обусловленная трудностями постановки образцовых средств измерения (ОСИ) и образцовых гидроакустических сфер (ОГС) на акустической оси антенны, нет возможности изменять пространственного положения акустической оси антенны в случае применения забортных устройств с жестким ее закреплением, высокая стоимость в недостаточной степени обеспечивается совпадением условий калибровки с условиями эксплуатации.
Задачей предложенного изобретения является упрощение и снижение стоимости процесса калибровки за счет универсальности монтажа подводных частей при высокой точности калибровки за счет обеспечения совпадения условий калибровки с условиями эксплуатации.
Технический результат заключается в том, что зажимное устройство для крепления забортных гидроакустических систем при их калибровке, содержащих калибруемую гидроакустическую антенну, образцовую гидроакустическую мишень (калибровочная сфера), гидроакустический излучатель, средство измерения, размещенные на поворотном устройстве, и включает три зажимные лапки, образующие угол 120° и сопряженные между собой посредством болтов и вставок, при этом отверстия во вставках выполнены таким образом, что во вставках, размещенных со стороны края лапок, отверстия базирующие, а во вставках, размещенных в средней части лапок, - резьбовые, а каждая зажимная лапка содержит соединенные, с возможностью вращения вокруг своей оси, вышеуказанными вставками, стрелу из профиля и вспомогательного уголка, на котором имеются разметочные риски, совмещенные с рисками на мерной планке пластины, которая имеет возможность перемещения и монтажа на стреле, при этом на пластине дополнительно жестко закреплен базирующий уголок. Данная конструкция позволяет упростить и удешевить процесс калибровки за счет простоты и универсальности монтажа подводных частей и повысить точность калибровки за счет обеспечения совпадения условий калибровки с условиями эксплуатации.
Предлагаемое зажимное устройство для калибровки забортных гидроакустических систем поясняется чертежами, где на фиг.1 показано устройство, смонтированное на несущей трубе поворотного устройства на фиг.2 представлено устройство в сборе, фиг.3 - элемент конструкции (зажимная лапка).
Зажимное устройство для крепления забортных гидроакустических систем при их калибровке, содержащих калибруемую гидроакустическую антенну 1, образцовую гидроакустическую мишень 2 (калибровочная сфера), гидроакустический излучатель 3, средство измерения 4, размещенные на поворотном устройстве 5, включает три зажимные лапки 6, образующие угол 120° и сопряженные между собой посредством болтов 14 и вставок 8, 9, при этом отверстия во вставках выполнены таким образом, что во вставках 8, размещенных со стороны края лапок 6, отверстия базирующие, а во вставках 9, размещенных в средней части лапок 6, - резьбовые, а каждая зажимная лапка 6 содержит соединенные, с возможностью вращения вокруг своей оси, вышеуказанными вставками 8, 9, стрелу 10 из профиля и вспомогательного уголка 11, на котором имеются разметочные риски, совмещенные с рисками на мерной планке 7 пластины 12, которая имеет возможность перемещения и монтажа на стреле 10, при этом на пластине 12 дополнительно жестко закреплен базирующий уголок 13.
Особенностью процедур измерения параметров гидроакустических антенн является применение образцовых средств измерения (ОСИ), с известной амплитудно-частотной характеристикой в режиме приема, и образцовых гидроакустических сфер (ОГС), с известной силой цели, пространственно расположенных на известном расстоянии на акустической оси антенны.
Подготовка к работе фиг.3 осуществляется в такой последовательности: сначала совмещаются риски с внешней стороны зажимных лапок 6, на вспомогательном уголке 11, с рисками, нанесенными, на мерной планке 7 пластины 12, и стягиваются болтами. В результате чего лапка 6 приобретает дополнительную жесткость, а базирующий уголок 13, который жестко закреплен на пластине 12, надежно фиксируется в заданном положении.
Затем две зажимные лапки 6 подводятся друг к другу таким образом, чтобы вставка 8 зажимной лапки с отверстием базирующим, встала напротив вставки 9 зажимной лапки с резьбовым отверстием, и сопрягаются между собой посредством болта 14. Аналогичная операция повторяется для всех трех зажимных лапок. По окончании сборки устройство приобретает вид, показанный на фиг.2. Особенность конструкции и крепления вставок 8, 9 состоит в том, что они легко вращаются вокруг своей оси при полностью вкрученных болтах 14, одновременно обеспечивая неподвижность стрелы 10 и вспомогательного уголка 11.
Окончательная установка осуществляется уже непосредственно на несущей трубе поворотного устройства фиг.1. Обхватив трубу двумя зажимными лапками 6, «закрываем» третью зажимную лапку и затягиваем болтом 14. Равномерно подтянув все три болта 14, обеспечиваем надежное закрепление зажимного устройства для калибровки забортных гидроакустических систем на несущей трубе поворотного устройства, при этом угол между стрелами составляет 120°.
Использование данной конструкции зажимного устройство для крепления забортных гидроакустических систем при их калибровке обеспечивает зажим на несущих трубах различного диаметра поворотного устройства. При этом осуществляется подвешивание гидроакустической мишени (калибровочной сферы) 2 на трех нитях во избежание смещения от оси подвеса, с возможностью регулировки расстояния от акустической системы до последней. Предложенное зажимное устройство для крепления забортных гидроакустических систем при их калибровке состоит из трех одинаковых зажимных лапок 6, с внешней стороны которых, на вспомогательном уголке 11, имеются разметочные риски, которые совмещаются с рисками, нанесенными на мерной планке 7 пластины 12, при перемещении ее по лапке 6. Нумерация рисок соответствует диаметру несущей трубы поворотного устройства 5. Это обеспечивает удобство монтажа устройства на несущей трубе поворотного устройства 5. При совмещении соответствующих рисок на всех зажимных лапках 6 и значений мерных планок 7 обеспечивается точное значение углового разноса 120° зажимных лапок 6, соответственно и стрелы их разместятся под таким же углом. Таким образом, просто и надежно осуществляется сборка конструкции, обеспечивая при этом гарантированный угол 120°. При необходимости, дополнительно имеется возможность установить разновеликий разнос зажимных лапок 6, при этом две мерные планки 7 пластин 12 смещаются по рискам в требуемую сторону (это осуществляется при бортовых креплениях устройства).
Далее через систему заводных колец (не показано), установленных на свободных концах стрел 10, продевается и укладывается на пропускные блоки леска (не показано), после чего прикрепляется гидроакустическая мишень (калибровочная сфера) 2. Изменение расстояния от акустической системы до гидроакустической мишени (калибровочной сферы) 2 проводится изменением длины крепежной нити, проходящей через систему блоков (не показано). Нанесенные на нить маркеры соответствуют требуемым расстояниям (не показано).
Предлагаемая конструкция позволяет повысить точность измерений, решить задачу, связанную с постановкой образцовых средств измерения (ОСИ) и образцовых гидроакустических сфер (ОГС) на акустической оси антенны; избавиться от дополнительных конструкций, попадающих в акустическое поле антенны, приводящих к появлению акустических сигналов, затрудняющих правильную интерпретацию результатов измерений; применять забортные устройства с жестким закреплением гидроакустической антенны. Дополнительно обеспечивается универсальность зажимного устройства для различного типа судна, на котором закрепляется забортное устройство.
Зажимное устройство для крепления забортных гидроакустических систем при их калибровке, содержащих калибруемую гидроакустическую антенну, образцовую гидроакустическую мишень (калибровочная сфера), гидроакустический излучатель, средство измерения, размещенные на поворотном устройстве, отличающееся тем, что включает три зажимные лапки, образующие угол 120° и сопряженные между собой посредством болтов и вставок, при этом отверстия во вставках выполнены таким образом, что во вставках, размещенных со стороны края лапок, отверстия базирующие, а во вставках, размещенных в средней части лапок, - резьбовые, а каждая зажимная лапка содержит соединенные с возможностью вращения вокруг своей оси вышеуказанными вставками стрелу из профиля и вспомогательный уголок, на котором имеются разметочные риски, совмещенные с рисками на мерной планке пластины, которая имеет возможность перемещения и монтажа на стреле, при этом на пластине дополнительно жестко закреплен базирующий уголок.
