Векторное приемное устройство



Векторное приемное устройство
Векторное приемное устройство

 


Владельцы патента RU 2533323:

Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) (RU)

Изобретение относится к области гидроакустики. Векторное приемное устройство содержит звукопрозрачную раму и векторный приемник, связанные между собой посредством подвеса. При этом подвес выполнен в виде замкнутого линейного элемента с распределенной по длине массой, закрепленного в двух точках на звукопрозрачной раме и двух точках на векторном приемнике, причем точки подвеса делят длину линейного элемента на четыре равные части, а замкнутый линейный элемент выполнен с равномерно распределенной по длине массой. Причем замкнутый линейный элемент выполнен в виде цепи из металлических или пластмассовых звеньев и обладает отрицательной плавучестью. При этом суммарная плавучесть подвеса и векторного приемника меньше или равна нулю. Технический результат - повышение точности измерений. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к области гидроакустики и может быть использовано для измерений параметров акустических полей в натурных условиях морей и океанов.

Известно векторное приемное устройство (ВПУ), реализованное в подводном планере, содержащее звукопрозрачную рамку и векторный приемник (ВП), связанные между собой посредством подвеса (патент на полезную модель РФ №106880, кл. В63С11/48, G01S15/02, B63G8/00, 2011).

Данное ВПУ принято за прототип.

Недостатком известного ВПУ является недостаточная идентичность следования воспринимающих элементов ВП за колебаниями частиц исследуемой среды под действием акустической волны из-за препятствий этим колебаниям подвеса ВП.

Техническим результатом, получаемым от внедрения изобретения, является устранение несовершенства подвеса ВП, за счет чего повышается точность следования воспринимающих элементов ВП за колебаниями частиц исследуемой среды под действием акустической волны.

Данный технический результат достигают за счет того, что в известном ВПУ, содержащем звукопрозрачную раму и ВП, связанные между собой посредством подвеса, подвес выполнен в виде замкнутого линейного элемента с распределенной по длине массой, закрепленного в двух точках на звукопрозрачной раме и двух точках на ВП, причем точки подвеса делят длину линейного элемента на четыре равные части, а замкнутый линейный элемент выполнен с равномерно распределенной по длине массой.

Замкнутый линейный элемент с равномерно распределенной по длине массой, выполнен в виде цепи из металлических или пластмассовых звеньев.

ВП может быть выполнен с положительной плавучестью, а линейный элемент - с отрицательной, при этом суммарная плавучесть подвеса и ВП меньше или равна нулю.

Также ВП может быть выполнен с отрицательной плавучестью, а линейный элемент - с положительной, при этом суммарная плавучесть подвеса и ВП не меньше нуля.

Изобретение поясняется чертежами. На фиг.1 представлена схема ВПУ в плане, а на фиг.2 - с фронта.

ВПУ содержит звукопрозрачную раму 1, например, цилиндрической формы и ВП 2, например, шаровой формы, как показано на фиг. 1, 2.

ВП 2 и рама 1 связаны между собой посредством подвеса, выполненного в виде замкнутого линейного элемента 3, с распределенной по длине массой, закрепленного в точках А, Б на ВП 2 и в точках В, Г на раме 3.

При этом точки А, Б, В,Г подвеса делят длину линейного элемента 3 на четыре равные части: АВ, БВ, БГ, и АГ. В этом случае линия АБ будет перпендикулярна линии ВГ, а точка О пересечения линий АБ и ВГ будет лежать ниже точки Д приложения Архимедовых сил.

В частом случаем замкнутый линейный элемент 3 может быть выполнен с равномерно распределенной массой , например, в виде цепи из металлических или пластмассовых звеньев.

ВП 2 может быть выполнен с положительной плавучестью, а линейный элемент 3 - с отрицательной, при этом суммарная плавучесть подвеса и ВП 2 меньше или равна нулю.

ВП 2 может быть выполнен с отрицательной плавучестью, а линейный элемент 3 - с положительной, тогда суммарная плавучесть подвеса и ВП 2 будет не меньше нуля.

ВПУ работает следующим образом.

Располагают устройство в заданной точке натурного водоема. Чувствительные воспринимающие элементы, расположенные внутри ВП 2, взаимодействуют со звуковым полем вместе с ВП 2 (воспринимающие элементы и звуковое поле на чертежах не показаны).

Гибкий подвес, несущий ВП 2 вместе с воспринимающими элементами, обеспечивает возможность их колебаний вместе с частицами среды как единого целого.

Воспринимающие элементы преобразуют эти колебательные движения в электрические сигналы, пропорциональные колебательному ускорению воспринимающего элемента.

Для эффективности работы ВПУ он должен иметь положительную или нейтральную плавучесть, т.е. средняя плотность элементов ВПУ должна быть меньше плотности среды или близка к ней, тогда колебательная скорость воспринимающих элементов ВП 2 будет максимальной.

Представленное выше выполнение подвеса в ВПУ позволяет повысить точность следования воспринимающих элементов ВП за колебаниями частиц исследуемой среды, что в конечном итоге повышает точность измерения параметров звукового поля в натурном водоеме.

1. Векторное приемное устройство, содержащее звукопрозрачную раму и векторный приемник, связанные между собой посредством подвеса, отличающееся тем, что подвес выполнен в виде замкнутого линейного элемента с распределенной по длине массой, закрепленного в двух точках на звукопрозрачной раме и двух точках на векторном приемнике, причем точки подвеса делят длину линейного элемента на четыре равные части, а замкнутый линейный элемент выполнен с равномерно распределенной по длине массой.

2. Векторное приемное устройство, по п.1, отличающееся тем, замкнутый линейный элемент с равномерно распределенной по длине массой, выполнен в виде цепи из металлических или пластмассовых звеньев.

3. Векторное приемное устройство, по п.1, отличающееся тем, что векторный приемник выполнен с положительной плавучестью, а линейный элемент - с отрицательной, при этом суммарная плавучесть подвеса и векторного приемника меньше или равна нулю.

4. Векторное приемное устройство, по п.1, отличающееся тем, что векторный приемник выполнен с отрицательной плавучестью, а линейный элемент - с положительной, при этом суммарная плавучесть подвеса и векторного приемника не меньше нуля.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к гидроакустической технике и предназначено для использования в многоканальных гидроакустических системах. Гидролокационные антенные решетки состоят из пьезокерамических элементов, содержат излучающую антенную решетку и приемную антенную решетку, каждая из которых выполнена в единой модульной конструкции.

Изобретение относится к области гидролокации и может быть использована при конструировании антенн гидролокационных станций. Технический результат состоит в создании технологичной конструкции гидролокационной фазированной антенной решетки с заданной полосой пропускания преобразователей и повышенным сроком службы.

Изобретения относятся к измерительной технике и метрологии и могут быть использованы для проверки работоспособности измерительных трактов (ИТ), работающих в тяжелых рабочих условиях.

Изобретение относится к области гидроакустики и может быть применено при измерениях с использованием фазовых характеристик чувствительности гидроакустических преобразователей, использовании преобразователей в многоэлементной гидроакустической антенне либо фазированной антенной решетке.

Изобретение относится к области гидроакустики, а именно к конструированию широкополосных гидроакустических преобразователей и антенн, и может найти применение при проведении океанологических исследований, в качестве антенн навигационных, рыбопоисковых, и другого назначения гидроакустических станций, а также для систем звукоподводной связи.

Изобретение относится к области подводной техники и может быть использовано при проектировании и разработке доплеровских измерителей абсолютной скорости движения подводных объектов относительно дна.

Изобретение относится к гидроакустической технике и может быть использовано при конструировании многоэлементных дискретных гидроакустических антенн. .

Изобретение относится к электроакустической подводной антенне согласно ограничительной части пункта 1 формулы изобретения. .

Изобретение относится к области гидроакустики и может быть применено при изготовлении многоэлементных приемных гидроакустических антенн. Предложена конструкция антенного модуля с цифровым выходом, содержащая однорядную (либо двухрядную) акустическую антенную решетку и герметичный контейнер, в котором размещен блок предварительной обработки сигналов (ПОС) с уплотнением информации и общий обтекатель с заливкой зазоров между антенной и обтекателем, а также между рядами антенны эластомером. В подобной единой конструкции антенна не связана механическими элементами крепления с корпусом носителя, что позволяет уменьшить уровень структурной помехи, попадающей на антенну, и создать целостность тыльного покрытия, расположенного на корпусе носителя. Заполнение зазора между обтекателем и антенной эластомером демпфирует обтекатель и уменьшает уровень изгибных волн, возникающих при воздействии на обтекатель помех гидродинамического происхождения. Эти обстоятельства в сочетании с повышенной помехозащищенностью антенного модуля при воздействии электромагнитной помехи (связанной с отсутствием соединительных кабелей между антенной и блоком ПОС) позволяют создать помехоустойчивую конструкцию, технологичную при изготовлении и установке на носитель, имеющую малое количество кабелей, входящих в основной корпус. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области гидроакустики и может быть использовано при разработке направленных эффективных волноводных преобразователей для гидроакустических средств различного назначения. Сущность изобретения заключается в том, что возбуждение волноводного преобразователя включает процесс преобразования электрической энергии в энергию распространяющейся в упругом волноводе вытекающей волны. При этом возбуждение волны производят стержневым пьезопакетом, инверсно расположенным во внутреннем пространстве полого газозаполненного цилиндрического волновода, а инверсию фронта продольной волны в пространстве обеспечивают ее отражением от внешней ненагруженной поверхности согласующей накладки. Технический результат заключается в обеспечении направленного акустического поля с низким уровнем тыльного излучения, работе в широкой полосе частот с сохранением обратимости, высокой чувствительности и излучаемой мощности, значительном уменьшении массогабаритных характеристик. 2 н. 4 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к метрологии, в частности к измерительным средствам, используемым в гидроакустике. Гидроакустический приемник содержит сферический корпус с элементами упругого подвеса, пьезоэлементы и груз, контактирующий с корпусом через пьезоэлементы, установленные на одинаковых расстояниях от центра корпуса по трем взаимно ортогональным осям по два пьезоэлемента на каждый канал. Также устройство содержит регистраторы трех компонент колебательной скорости и звукового давления, сумматор, три вычитающих устройства и шесть предварительных усилителей, три из которых выполнены с регулируемым коэффициентом усиления. При этом все пьезоэлементы выполнены с одинаковой полярностью, в каждый канал входят предварительный усилитель и предварительный усилитель с регулируемым коэффициентом усиления, положительные электроды каждой пары пьезоэлементов соединены через усилители с входами соответствующего вычитающего устройства и подключены к входам сумматора, а отрицательные соединены с землей. При этом выходы вычитающих устройств подключены к входам регистраторов, соответствующих компонент колебательной скорости, а выход сумматора - к регистратору звукового давления. Технический результат - упрощение конструкции. 4 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области метрологии, а именно к методам обнаружения гидроакустических шумоизлучений. Способ обнаружения гидроакустических воздействий заключается в расположении гидроакустического приемного модуля гидрофона в натурном водоеме на якоре с поплавком, измерении приемным модулем параметров шумящего объекта при последующей обработке таких параметров на компьютере. В качестве приемного модуля гидрофона используют высокочувствительный датчик угловой скорости. Выполняют измерение величины угловой скорости, полученную информацию обрабатывают в вычислительном блоке и на ее основе определяют величины, характеризующие измеряемое гидроакустическое воздействие по математическому выражению: где t - время измерений; L - радиус поворота датчика; Ω ˙ - исходный сигнал волоконно-оптического гироскопа при измерении угловой скорости датчика; S - линейное смещение. Приемный модуль гидрофона может быть снабжен гибкой подвеской с якорем и постоянной длиной каната. Длина волокна гироскопа гидрофона - до 25 км. Технический результат - расширение диапазона обнаружения гидроакустических воздействий в низкочастотной области. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к гидроакустике, а именно к конструкциям стержневых широкополосных пьезокерамических преобразователей, предназначенных для работы в составе антенн гидроакустических приемоизлучающих систем. Сущность: гидроакустический преобразователь содержит стержневой пьезокерамический блок элементов, тыльную и изгибно-колеблющуюся переднюю накладки, составной элемент армирования и стержневой элемент крепления, совмещенный с опорным фланцем, размещенным в узловой плоскости составного элемента армирования, и соединяющийся с силовым корпусом антенны. Передняя накладка выполнена в виде поршня с жесткой центральной частью в форме диска и упругой периферийной пластины. Армирующий элемент выполнен составным и разделен расположенным в его узловой плоскости опорным фланцем, жестко соединенным со стержневым элементом крепления, который размещается с зазором внутри цилиндрической части элемента армирования, выполненной в форме стакана и присоединенной к тыльной накладке. Дно стакана жестко соединено через опорный фланец со стержневой частью элемента армирования, присоединенной к передней накладке, а в зазоре между стержневым элементом крепления и тонкостенным цилиндром находится вязкоупругий элемент из акустически мягкого материала. Технический результат: обеспечение эффективной работы пьезокерамических преобразователей в широкой полосе частот до одной октавы с неравномерностью АЧХ не более 3 дБ при воздействии высокого гидроакустического давления до 15 МПа в воздухо-газозаполненном варианте конструкции. 1 ил.

Изобретение относится к метрологии, в частности к средствам регистрации гидродинамических параметров. Способ предполагает регистрацию параметров гидродинамического воздействия с помощью расположенного в водоеме гидродинамического датчика и последующую обработку зарегистрированного сигнала. Приемный модуль выполнен с возможностью изменения углового положения под воздействием водной среды. Измеряют величину угловой скорости приемного модуля, полученную информацию обрабатывают и на ее основе определяют величины, характеризующие измеряемое гидродинамическое воздействие по заданному математическому выражению, учитывающему время измерений, радиус поворота датчика, сигнал волоконно-оптического гироскопа при измерении угловой скорости датчика. Находят линейное смещение, характеризующее гидродинамическое воздействие. В качестве датчика угловой скорости используют волоконно-оптический гироскоп, имеющий длину волокна до 25 км. В состав гироскопа входит лазер, оптическое волокно на катушке и фотоприемник. При этом лазер выполнен с возможностью введения в волокно двух встречных лучей, а угловая скорость фиксируется через разность фаз встречных лучей на выходе из катушки. Устройство также содержит гибкую подвеску, якорь и поплавок. Технический результат - повышение чувствительности датчика. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.
Наверх