Акустический изолятор

(43) Опубликовано 05 12 78 Бюллетень Хе ь 5 С 01 Ч 1/О Государственный комитет Совета Миниотрав СССР по делам изооретений н открытий(54) АКУСТИЧЕСКИЙ ИЗО.1 ЛТОР Изобретение относится к области акустических исследований и предназначено для использования в сквяженных приборах аку. стического каротажя.По основному авт. св. Хе 303422 известен акустический изолятор, В котором поверхьюсти раздела выполнены коническими с различными углами конусностп. В этом устройстве при отражении и преломлении волн на поверхности раздела происходит перераспределение энергии между волнами различного типа (продольць.хи и поперечными), скорость распределения которых существенно различны, а также удлинение общего пути пробега волн внутри изолятора в результате преломления и отражения волн под различными углями.В качестве материала с малой акустической жесткостью используется резина, в которой скорость распространения поперечных Волн крайне мала (порядка 30 м/с), а затухание Очень велико. Практ чеки поперечные Вс)гНь в резине полностью затухают.Однако данный акустический изолятор обладает рядом недостатков: Проведенные исследования показали, что уменьшение диамстра изолятора до 48 ц 36 мм ухудшает его акустика-изолирующие свойства. Это связано с тем. что при уменьшении габаритВ , ВеличиВ;К)тся д;1 цнь пробега ВолнОх в зГяторе и объем материала, в котором проискал т затухание волн-помех. ВО-ВГО рых, расположение цоверхносгеиздг ,э,Сментов с Оязличными ак 1 стцчсскимц жсс)- костями В констрхкцци такова, что преломление итраженце на этих поверхностях Волн направляются внутрь изолятора, в сторону его Осп, т. е. энергия волн-помех кон- )Оцсцтрцруется в центральной части проектора.Цель изобретения - повышение эффекГИ ВЦОСТ 1 ЦЗОЛ 51 ЦЦ 1.Цель достигается тем, что углы, образВанныс В плосксстц осевого сечения аюс 11 чесфОГО пзо,151 торя коническими со;1 рикасаюшимися поверхностямц элсмецгов с разлцчОЙ акстц Сской жесткостью.шецы вер:инной В сторону излучателя и выОлн.нь НО Вел)1 Не пеньи)е дВОенной рь)з.шстц црямогь Гла и мгла полцого вцхтрец- цеГО Отрьжеци 51 ПОСречных црсг 10 х 1 лсццых В)Гц ц коцчсскоц поверхности сопрцкосВен,5 эг 1 сСнтВ с разл пч НОЙ 1 к 1 стц 1 сск)и жсскс гьО.11) фи(. 1 пока.п) дкс ически и изО, )5)- тор; нд фиг. 2лучевая схсма распространения Волн нд грани)5 е р)здел;) сред с различными акуспчсскими жесткостя:и.Концевые 1 и 2 и промекутчпые 3, 4 металлические детали разделены резино.выми детдлямп 57 и резиновыми уплотнительными кольцами 8. Детали скреплены трубчатой втулкой 9, отделенной от прочих эчементов конструкции резиновой прокладкой 10 и резиновыми кольцами 1 и 12. Все детали стянуты на втулке 9 с помощью металлических шайб 13 и 14 и гаек 15 и 1 б. С внешней стороны вся конструкция имеет рези новое. эластичное покрытие 17. Все м еталлические элементы конструкции - детали 1 - 4 и 9 разделены резиновыми элементами 5 - 8 и 10 - -12 и непосрсдствено друг с другом не соприкасаются. 1-1 еобх)- димая герметизация всей конструкции достигается сжатием резиновых деталей 5 - 7 с помощью гаек 15 и 16, а также применением резиновых уплотнительных колец 8.1 оверхности разделов металлических и резиновых элементов конструкции, имеющих различные акустические жесткости, для переходов волн-помех из материала с малой жесткостью в материал с большой жесткостью выполнены коническими, с вершинами, обращенными в сторону излучателя, и углами а при ВсрНинах кОИУсОВ, Вбранны.,и так, чтобы угол падения Л, отсчигываемый от нормали ММ для волны Р, распространяющейся параллельно оси ОО и падающей на границу раздела МОХ, превышал критические углы для преломленных волн - продольной Р и поперечной Я. В этом случае лучи отраженных волн - продольной Р,с уггом отражения /)р =/1 и поперечной Ьс углом отражения /1 )/1 - будут направлены к внешней поверхности изолятора. Лучи преломленных волн Р, и Я будут направлены по границе раздела ОХ(5)с ОМ ) также в сторону внешней поверхшгсти изолятора от оси 00, Для критических мглов справедливы соотношения Я)пД, = в /)ГР, и Я)п//, = - , - , причем Ъ, Ъ Чр, где- скорость продольнои волны в резине, 1скорость поперечной волны в ме Гс), ле,р -- скорость п)эодольной ВО,н)ь Вметалле.Следовательно,8 и//.:Яп/),5 Заметим, что скорость поперечной Волны в резиц крайне мала, всего около 30 м/с,а затухание их очень велико, так что поперечные волны в резине практически полностью затухают и падением поперечных1 Оволн на границу раздела резина-метал,можно пренебречь. Угол а/2 = л/2- - /), следов;. гельно, если выбрать угол ск;- 2(л/2 - агсз)п Ър/Ъ ), то падение волны Рна границу раздела б)удет происходить подуглами, большими критических, что и требуется для того, чтобы все отраженные ипреломленные волны распространялись в с)орону внешней поверхности изолятора. В результате этого интенсивность волн-помех,рошедших через акустический изолятор, будет су)цественно уменьшена по сравнению сизвестными ранее конструкциями. При выборе значений углов а следует исходиь измдтериалов с наибольшими значениями скорости продольных волн ,в материале смалой акустической жестокостью и наименьшим значением скорости )поперечных волнв материале с большой акустическойжесткостью. Тогда для всех материалов сменьшими значениями 7 р, и большими значениями Ъ условие /1 ) Ври.ги. будет выпол нено.30 Фор,ула изобретенияАкустический изолятор по авт. св.Уо 303422, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности изоляции, углы.35ооразованные в плоскости осевого сечения акустического изолятора коническими со)рикасаюшимися поверхностями элементов с различной акустической жесткостью, обращены вершиной в сторону излучателя и вы- В полнены по величине меньше удвоенной разности прямого угла и угла полного внутреннего отражения поперечных преломленных волн на конической поверхности соприкосновения элементов с различной акустической жесткостью.