Глубоководный гидрофон

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Х АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Сеоз СоветскихСоциалистическихРеспублик и 99168(23)ПриоритетОпубликовано 23.01.83. Бюллетень М 3 Н 04 й 17/00 Гевуаауствае 4 кеаевт СССР ае аеаа взабратевй и аткрцтяй(088.8) Дата опубликования описания 23.01.83(54) ГЛУБОКОВОДНЫЙ ГИДРОФОН 20 Изобретение относится к техническойакустике и может быть использовано при работе в условиях больших гидростатическихдавлений,Известны гидрофоны, работающие на большой глубине, механическая прочность чувствительного элемента в которых обеспечивается компенсацией внешнего гидростатического давления внутренним давлением жидкости,заполняющей внутреннюю полость гидрофона 1).10Однако такие гидрофоны имеют сложнуюконструкцию и значительно превосходят поразмерам сам чувствительный элемент, что ограничивает сверху частотный диапазон гидрофона 15Наиболее близким к изобретению по техни-ческой суцности является гидрофон, содержащий корпус, в котором установлены заполненные жидкостью полый цилиндрический пьезоэлемент и эластичный резервуар, связанныйс полостью пьезоэлемента, капилляром 21.Недостатком известного преобразователя яв.ляется невозможность точной коррекции ннжнего предела частотттого диапазона нри изменении температуры окружающей среды.Целью изобретения является повышение точности установки нижнего предела частотного диапазона гидрофонаЦель достигается тем, что глубоководный пщрофон снабжен плунжерной парой, состоящей из поршня и цилиндра, установленной меж ду внутренней полостью пьезоэлемента и эластичным резервуаром, а капилляр выполнен в виде последовательно соединенных винтовойканавки на одной из боковых поверхностей плунжерной пары н канала в поршне.На чертеже изображен гидрофон, разрез.Гидрофон состоит изполого цилиндрического пьезоэлемента 1, укрепленного в корпусе 2 с помощью резиновых фокладок 3. На крышке 4 пщрофона смонтировано устройство 5 компенсации внешнего давления, содержащее эластичный резервуар, образованный резиновым колпачком 6 и соединенный отверстием 7 с капилляром 8, выполненным в.виде винтовой канавки на поршне 9, входящем без зазора в цилиндрическое отверстие 10 гайки 11, 991618поволки 12 которой вставлены в продольные пазы на стакане 13 корпуса. Соединение устройства компенсации и корпуса герметизировано с помощью резинового кольца 4 радиального уплотнения, Полость, образованная пьезоэлемен. 5 том и корпусом, а также внутренность эластичного резервуара заполнены диэлектрической жидкостью 15, например касторовым маслом.Снаружи пьезоэлемент гермегизирован эпоксид. ным компаундом 16. Кабельный вывод отделен 10 от полости гидрофона герметичным разъемом 17.Гидрофон работает следующим образом.При погружении гидрофона в воду наруж ное гидростатическое давление передаетсяво внутреннюю полость гидрофона через резиновый колпачок б, отверстие 7 и капилляр 8.Выравнивание давления масла во внутренней полости гидрофона и наружного гидрсстатичсского давления обеспечивает разгрузку 20 пьезоэлемента от опасных одноосных сжимающих напряжений, возникающих вследствие трансформации давления в пьезокерамическом цилиндре в случае, если его внутренняя полость не заполнена жидкостью, В динамическом ре- И жиме акустическое давление в окружающей гидрофон среде не успевает передаться через капилляр во внутреннюю полость гидрофойа, чем и обеспечивается защита внутренней поверхности пьезоэлемента от воздействия акус тического давления, Частота, при которойакустическое давление еще успевает проникать во внутреннюю полость гидрофона (нижняя граничная частота), зависит от вязкости жидкости, длины и поперечного сечения капилляра, а также объема внутренней полости. Вязкость диэлектрических жидкостей, в том числе и касторового масла, сильно зависит от температуры, следовательно от температуры будет зависеть и граничная частота преобразова теля. Чтобы скомпенсировать уход граничной частоты с изменением температуры среды следует изменить длину капилляра. Это осущест. вляется поворотом наружной части устройства компенсации 5. С помощью резьбового соединения плунжера 9 и гайки 11, которая не может проворачиваться из.за поводков 12, встав. ленных в пазы стакана 13, этот поворот вызы. вает продольное перемещение гайки 11, а следовательно и изменение длины капилляра, об. разованного частью винтовой канавки, закрытой цилиндрическим отверстием 10. Поворот компенсационного устройства на заданный угол обеспечивает также и возможность оперативного регулирования нижней граничной частоты гидрофона с высокой точностью, поскольку при повороте на целый оборот капилляр удлиняется незначительно и это положение не может быть сбито при эксплуатации устройства.Формула изобретенияГлубоководный гидрофон, содержащий корпус, в котором установлены заполненные жидкостью полый цилиндрический пьезоэлемент и эластичный резервуар, связанный с полостью пьезоэлемента капилляром, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения точности установки нижнего предела частотного диапазона гидрофона, он снабжен плунжерной парой, состоящей из поршня и цилиндра, установленной между внутренней полостью пьезоэлемента и эластичным резервуаром, а капилляр выполнен в виде последовательно соедюьненных винтовой канавки на одной из боковых поверхностей плуижерной пары и канале в поршне.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент США У 3.328.752, кл. 340 - 10,1967.2. Патент Франции У 2,290.813,кл. Н 04 В 1/44, 1976.99168 Пирогов Составитель ВГехред К.Мь 1 ль едактор О. Половка ктор И. Шулла иррств аж 675Нного комитета СССРнкй и открытийРаушская наб. д. 45 дписное аказ ВНИИПИ Госуда по делам изобре 33035, Москва, Ж