Импульсный электродинамический излучатель

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ тп 1 846387 Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 22.12.75 (21) с присоединением ваяв 05466 10 Государственный коми Совета Министров СС 23) Приоритетпубликовано 15.02.77, Бюллетень6ата опубликования описания 17.03.77(53) УДК 534.232(088.8 по делам изобретен н открытий 2) Авторы изобретен 1) ЗаявительМ. Н, Быстров, Д. Б нинградский ордена Лен имени В. И, У(54) ИМ ПУЛЬС Н ЫЙ ЭЛ ЕКТРОДИ НАМИ Ч ЕСИЗЛУЧАТЕЛЬ тором, выполненным в виде цилиндрического тела из диамагнитного материала, имеющего кольцевой паз на внешней поверхности, радиальный разрез, центральное отверстие и 5 одну из торцовых поверхностей, выполненнуювогнутой внутрь концентратора с профилем, обеспечивающим равномерное распределение давления на мембрану и размещенным между индуктором, корпусом и изолирующим слоем 10 таким образом, что внешний кольцевой пазконцентратора охватывает индуктор, а его вогнутая торцовая поверхность обращена в сторону мембраны, образуя переменный по толщине изолирующий слой.15 На фиг. 1 представлен схематически описываемый излучатель; на фиг. 2 - концентратор.Излучатель содержит индуктор 1, размещенный на внешней поверхности концентра тора 2, электрически изолированного от него.Концентратор изготавливается из диамагнитного материала с высокой электропроводностью, например меди, латуни, бронзы. Диск 3 связан с корпусом 4 гибкой связью (воз вратная пружина, эластичный сильфон). Концентратор 2 совместно с индуктором 1 помещены в непроводящий корпус 4 и залиты эпоксидным компаундом, создающим изоляционный промежуток 5 между диском 3 и тор цовой поверхностью 6 концентратора, На Изобретение относится к области акустики и может быть использовано в гидро- и геолокации, а также в ультразвуковой технике для возбуждения мощных импульсов давления.Известны импульсные электродинамические излучатели, принцип действия которых основан на получении механического давления при электродинамическом взаимодействии импульсного магнитного поля с токами проводимости в диамагнетике. Такие устройства состоят из плоской спиральной катушки, намотанной из медной проволоки и плотно прилегающей к катушке мембраны, выполненной в виде медного или алюминиевого диска, причем между катушкой и мембраной расположена изолирующая прокладка (1, 2).Известен также импульсный электродинамический излучатель, включающий в себя корпус, индуктор, изолирующий слой, образованный заливкой индуктора и корпуса эпоксидным компаундом, и мембрану, выполненную в виде проводящего диска, соединенного с корпусом гибкой связью (3).Недостатком известного устройства является малая интенсивность излучения вследствие уменьшения механической прочности витков индуктора из-за перегрева и неравномерного возбуждения,Для увеличения интенсивности излучения предлагаемый излучатель снабжен концентраДианов и А. ф. Павлова электротехнический институянова (Ленина)15 20 фиг. 2 изображен концентратор, который представляет собой диамагнитный цилиндр с радиальным разрезом 7 и центральным отверстием 8. На внешней поверхности концентратора 2 выполнен паз для размещения индуктора 1. Торцовая поверхность концентратора, обращенная к диску 3, имеет вогнутую поверхность, обеспечивающую равномерное распределение магнитного давления на диск.Работа устройства происходит следующим образом.При разряде накопителя на индуктор 1 в поверхностном слое диамагнитного концентратора 2 наводится ток, магнитное поле которого вытесняет поток, созданный током индуктора 1 (основную часть потока), в отверстие 8 концентратора 2 и в изоляционный промежуток 5 между торцовой поверхностью и диском 3. При этом в изоляционном промежутке наблюдается увеличение плотности магнитного потока, т. е. концентрация магнитного поля. Импульсное магнитное поле в промеяутке 5 вызывает вихревой ток в диске 3, взаимодействие которого с магнитным полем приводит диск в движение происходит излучение акустического сигнала. Во время паузы между импульсными посылками диск 3 возвращается в исходное положение с помощью эластичной связи.Радиальный разрез 7 концентратора 2 устраняет электродинамическое взаимодействие концентратора 2 с индуктором 1 и обеспечивает проникновение магнитного потока индуктора в центральное отверстие 8. Непроводягций корпус 4 и центральное отверстие 8 конической формы значительно снижают паразитные магнитные сопротивления в цепи основного потока по сравнению с магнитным сопротивлением изоляционного промежутка 5. При применении концентратора 2 индуктор 1 удаляется от диска 3, при этом размеры индуктора уяе не определяются заданным размером диска и могут быть увеличены, Это дает возмояность увеличить как число витков индуктора, уложенных в паз 9, так и их сечение, что позволяет достичь более высокой плотности магнитного потока, т. е, повысить интенсивность излучения.При постоянной величине изоляционного промежутка 5 между диском 3 и концентратором 2 магнитное давление на диск в области зазора спадает пропорционально квадрату расстояния от центра диска, что при больших интенсивностях излучения приводит к разрушению центральной части диска и концентратора. Равномерное распределение давления на диск можно получить, если эквивалентный 25 30 35 40 45 50 55 зазор (учитывающий изоляционный промежуток 5 и глубину проникновения поля в материал диска и концентратора) будет уменьшаться пропорционально расстоянию от центра. Конструктивно это достигается выполнением торцовой поверхности концентратора вогнутой с профилем, при котором между диском и торцовой поверхностью концентратора образуется переменный изоляционный слой, который выполняется по соотношению: где Ло - наружный радиус диска;Я - текущий радиус;б, - минимально допустимый изоляционный зазор;Ъ и Л, - глубины проникновения магнитного поля в материал диска и концентратора. Формула изобретения Импульсный электродинамический излучатель, включающий в себя корпус, индуктор, изолирующий слой, образованный заливкой индуктора и корпуса эпоксидным компаундом, и мембрану, выполненную в виде проводящего диска, соединенного с корпусом гибкой связью, отличающийся тем, что, с целью увеличения интенсивности излучения, он снабжен концентратором, выполненным в виде цилиндрического тела из диамагнитного материала, имеющего кольцевой паз на внешней поверхности, радиальный разрез, центральное отверстие и одну из торцовых поверхностей, выполненную вогнутой внутрь концентратора с профилем, обеспечивающим равномерное распределение давления на мембрану и размещенным между индуктором, корпусом и изолирующим слое м образо, что внешний кольцевой паз концентратора охватывает пндуктор, а его вогнутая торцовая поверхность обращена в сторону мембраны, образуя переменный по толщине изолирующий слой.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе.1. Н, А. Рой, Импульсные электродинамические излучатели, Акустический журнал, том Х Ч 1, 1970, вып. 1, стр, 121 - 128.2, Подводная акустика. Под ред. Л, М. Бреховских, М., 1965, стр. 173.3. 18 А Зоцгпа 1, 1961, Мэ 1, стр. 72 - 77, 1, В. Негзеу, Н. Е. Едрег 1 оп, Р 1 пдегз апй Т 1 тцшрегз Айапсе Е)еер 5 еа Ехр 1 ога 11 оп (прототип),646387 б иг. Г Составитель Е. Литвинов Редактор И. Шейк хред Л. Котова Корректор Л. Денискина ис Типография, пр. Сапуно каз 341/5 Изд.181 ЦНИИПИ Государственного комитет по делам изобретений 113035, Москва, Ж, Рау