Известные гидроакустические приборы для обнаружения подводных препятствий и определения их координат содержат вибратор с приводом для его вращения, опускания и подъема, передатчик, приемник, индикатор, синхронизатор, блок питания и пульт управления.
Особенностью описываемого устройства является использование в нем резонансного вибратора, у которого излучающая мембрана выполнена прямоугольной, односторонней со ступенчатым профилем, обеспечивающим формирование характеристики направленности излучения с нижней границей, параллельной горизонту траления.
Такое выполнение устройства позволяет повысить точность траления на мелководьи.
На фиг. 1 дана конструкция подводного вибратора в разрезе; на фиг. 2 - накладки вибратора, вид спереди и в разрезе; на фиг. 3 - блок-схема устройства.
Прибор построен по схеме импульсного гидролокатора и состоит из двух частей: акустической антенной системы и электронного устройства.
Диафрагма вибратора (фиг. 1) выполнена в виде пакета, собранного из металлической накладки /, имеющей ступенчатую излучающую поверхность, и пьезоэлемента 2, наклеенного на обратную, плоскую поверхность накладки. В качестве пьезоэлемента использованы две пластины титаната бария. На торцах пластин склейка зашунтирована ленточным проводником 3. Свободная поверхность
пластин покрыта защитным влагостойким слоем 4 (вакуумной смолой Рамсая), сохраняющим работоспособность керамики даже при полной разгерметизации вибратора. Пластины пьезоэлемента имеют отпаянные проволочные
выводы 5 и питаются параллельно. Корпус обтекателя 6 металлический, полый, цилиндрической формы с фланцем 7 в верхней части для закреплення вибратора в рабочем полол ении на держателе. Стенки полости имеют
влагостойкое диэлектрическое покрытие для разрыва пути электрических токов. Соединение коаксиального фидера 8 с выводами пьезоэлемента неразъемное, экран фидера соединен с корпусом обтекателя, центральный нроводник 9 вводится в полость корпуса через
двухслойный сальник JO и припаян к выводам
пьезоэлемента. Спаи проводников защищены
водостойким диэлектрическим покрытием.
Накладка / (фиг. 2) состоит из четырех
элементов - металлических пластин или ступенек //, склеенных попарно с пластинками пьезоэлемента, и фланца 12. Размеры стуненек (ширина, толщина, длина) в мм: первой - 4,2 X 5 X 19; второй - 4,9 X 24 X 19;
X 18 X 19. Соседние ступеньки разделяются сквозным зазором шириной 3 мм и имеют неодинаковую илощадь излучеиия. Стунеиькн закреплены иа шейке 13, образоваииой двухсторопиим прямоугольным назом 14, проточенным по виутреннему периметру фланца накладки. Ширина паза 3 мм, толш,ина шейки i мм, средняя плоскость шейки лежит в нейтральной плоскости нижней, самой толстой ступеньки. Переходное затухание звука в шейке 15 дб. Материал накладки алюминий Д16, высота ее 86 мм, ширина 34 мм.
Враш,ение вибратора в секторе обзора (120°) производится с помоидью электрического привода: двигателя постоянного тока и муфты зубчатого сцепления в трубчатом держателе вибратора. Соединение держателя с вибратором - разъемное, фланцевое с резиновым демпфером. Устройство, состояш,ее из переключателя и двух пластиичатых концевых ограничителей, обеспечивает автоматическую смену направления враш,ения вибратора на краях сектора обзора.
Для опускания вибратора на глубину и стабилизации держателя относительно корпуса судна применен механизм опускания (подъема) . Он состоит из решетчатой вертикальной башни, ручной лебедки с блоками и тяговыми тросами и шахтного устройства па днище судиа. Глубииа погружения вибратора может измениться от 0,4 до 2,4 м. Принудительная стабилизация звукового луча в горизонтальной плоскости отсутствует.
Передатчик 15, состояш:ий из задающего генератора непрерывных колебаний частоты, 500 кгц, буферного каскада, модулятора и выходного усилителя, вырабатывает радиоимпульсы прямоугольной формы, длительностью 200 мк-сек с частотами повторения 10 гц и 20 гц. Поступающее иа вибратор 16 импульсное напряжение регулируется от 50 до 450 в.
Приемник 17 собран по схеме прямого усиления. Его характеристики выбраны такими, чтобы напряжение сигиала на выходе ие превышало 30 в при величине входного сигиала выше определенного уровня, устанавливаемого с помощью ручной регулировки усиления в пределах от 100 Л1кв до 10 мв в зависимости от условий поиска. Такое ограничение обесиечивает почти постоянную яркость свечения отметок на экране трубки иидикатора. Полоса пропускания иа уровне 3 дб составляет 24 кгц.
В приборе используется один вибратор для передачи и для приема. В связи с этим для защиты приемника от перегрузок мощными
импульсами передатчика входной каскад приемника запирается отрицательиыми импульсами с синхронизатора 18; запираиие происходит до начала излучеиия, а отпирание - поеле прекращения излучеиия очередного импульса передатчика.
Индикатор прибора 19 секторный, типа «дальность-азимут, с прямоугольным растром и с яркостной отметкой отраженных сигиалов препятствий. Основной элемент иидикатора электроннолучевая трубка с электростатическим отклонением луча и длительиым послесвечением экрана. Вертикальная развертка, формируемая в канале дальности индикатора, имеет три переключаемые длительности: соответственно для двух щкал дальности О- 50 м и О-25 м и для контроля формы различиых импульсов Б цепях прибора. Эта липейио-равиомериая развертка по дальности параллельно смещается по экрану трубки синхронно с поворотом вибратора в секторе обзора. Синхронность достигается с помощью датчика угла поворота 20, механически связанного с вибратором. В индикаторе предусмотрена регулируемая задержка начала развертки относительно момента посылки ультразвукового импульса для ликвидации отметок иа экране трубки от интеисивной реверберац,ионной помехи.
Сиихронная работа передатчика, приемиика и иидикатора осуществляется с помощью синхронизатора 18. Блок питания 21 вырабатывает напряжения, необходимые для нормальной работы узлов. Прибор может быть подключен
к борт-сети постоянного тока напряжением 24 в или к сети переменного тока иапряжеиием 220 в. Потребляемая мощность не более 300 вт.
Предмет изобретения
Гидроакустический прибор для обиаружения иодводиых препятствий и определения их координат, содержащий вибратор с приводом
для его вращения, опускания и подъема, передатчик, приемник, индикатор, сиихропизатор, блок питания и пульт управления, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений на мелководьи, в нем использоваи пьезоэлектрический резонансный вибратор, у которого излучающая мембраиа выполнена прямоугольпой, односторонней со ступенчатым профилем, обеспечивающим формирование характеристики направлеииости излучения с нижней границей, параллельной горизонту траления.
Фиг.2
Риг.З
