Устройство для приема акустических колебаний

СОЮЗ СОВЕТСКИХойемитмсиииРЕСПУБЛИК БО 11144 ЗаЗ В 06 В 1/04 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Тихоокеанский океанологический институт Дальневосточного научного центра АН СССР(56) . Бобер Р. Дж. Гидроакустические измерения. М., Мир, 1974, с. 309 - 310.2. Тюрин А. М., Сташкевич А. Н. и Та- ранов Э. С. Основы гидроакустики. Л., Су .достроение, 1966, с. 97 в 100 (прототип). (54) (57) 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, 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 принимают. ся акустические колебания.,1114477 45 50 55 Изобретение относится к технике приемаакустических колебаний в жидкостях и пред.назначено для использования в качестве при.емника колебательной скорости, напримерпри изучении распространения акустическихколебаний в волноводах.Известно устройство, содержащее катушку индуктивности, установленную междуполюсами магнита, предназначенное дляприема акустических колебаний 11,Недостатком указанного устройства является низкая чувствительность, так каквоэможность ее увеличения за счет числавитков ограничена возрастающей массойкатушки.Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предложенному является устройство для приема акустических колебаний, содержащее магнитную систему, между полюсами которой вряд расположены катушки колебательногоконтура, оси которых параллельны направлению магнитного потока в рабочем пространстве 2.. Недостатком известного устройства яв,ляется низкая чувствительность.Целью изобретения является повышениечувствительности устройства для приема.акустических колебаний,Поставленная цель достигается тем, чтов устройство, содержащее магнитную систему, между полюсами которой в ряд расположены катушки колебательного контура, оси которых параллельны направлениюмагнитного потока в рабочем пространстве,катушки соединены последовательно-встречно и расположены вплотную одна к другой,а нх поперечный размер в направлении ихрассредоточения равен половине длины волны акустических колебаний, при этом пространство между полюсами магнита заполнено диэлектрическим материалом, близкимпо акустическим свойствам и к жидкости,в которой принимаются акустические колебания,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 по. следовательно-встречно. К началу 8 и концу 9 цепи последовательно соединенных ка. гушек 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 1 Он0 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 колебательного контура и как результат в . 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 направлениипродольной 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. За 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.40 Намотка катушек в одном направле. нии 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 смежныхкатушек, 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 10 О/О по сравнению с чувствительностью известного устройства.