Координатно-поворотное устройство для градуировки гидроакустических преобразователей Советский патент 1979 года по МПК H04R1/44 

Поставленная цель достигается те что в устройство введены генератор импульсов, три-формирователя тактов импульсов, три цифровых блока управ ления, каждый из которых содержит последовательно соединенные ключ и счетчик импульсов, и распределитель цепей питания, причем входы формиро вателей тактовых импульсов Через ци ровые блоки управления подключены к генератору импульсов и распределите лю цепей питания, соединенному с пр водом самописца, а их выходы через двигатели, выполненные шаговыми, со динены с излучателем и градуируемым обратимым преобразователями. . I, , . .. . ., .J- -.„, - . На фиг.1 приведена конструкция координатно-поворотного устройства для градуировки гидроакустичёских преобразователей; на фиг.2 - его функциональная схема. . - . . . Координатно-поворотное устройство содержит координатник, выполненный в виде трех направляющих 1,2 и ,3, угол между каждой из них- в горизонтальной плоскости равен 120°, обрати мый преобразователь 4, излучатель 5 и градуируемый преобразователь б. Каждый из преобразователей установлен на приводы 7,8 и 9, выполненные в виде двух коаксиальных валов, причем наружньае валы приводов 10, 11 и 12 неподвижные, а центральные валы 13, 14 и 15, на.которых установлены преобразователи 4,5 и б, выполнены полыми с отверстиями 16 в нижней частидля сообщения, с окружающей ,., средой и соединенасоответственно с шаговыми двигателями 17, 18 и 19 герметизярованнЕлми рт окружающей сре ды. Все уст ройствр гюдйёцгива тся к лебедке тросом 20, а соединение двигателей и преобраз-ователей с пуль- том градуировки гидрофонов осущест-. вляется кабелями через соединитель-: ную коробку 21 с помощью кабеля 22, Обратимый преобразователь 4, излучатель 5, градуируемый преобразователь б, через шаговые двигатели 17,18 и 19, используемые для вращения этих . преобразователей, соединены С формирователями 23,24 и 25 fakTOBHX иМНульсов для питания двигателей. равЯ.Йемыё по двум входам ключи 26,2 28, управляемые счётчики 29,30,31 импульсов генера ора,соединеныс коммутатором цепей питания двигателей 32 и с распределителем 33 цепей питания. Коммутатор измерительных цепей 34- соединен с трактом питания излучателя 35, измерительным каналом 36 и самописцем. Д1|аГра:йй йап;равленности 37 с д аговым двигателем в приводе. При этом один из входов управляющих ключей. 26, 27 и 28 подключены к устройству ручного управления двигателями (на чертеже не , показанному) , а вторые входы ключей через управляемые счетчики импульсов генератору 38. Устройство работает следующим образом. Перед началом измерений в положении а I, , в , , с. коммутаторов 32,34 и распределителя 33 возбуждают обратимый преобразователь 4, а в измерительном канале 36 измеряют сигнал на выходе градуируемого преобразователя 6. Включают устройство руч- ного управления двигателями и открывают ключ 28, пропуская тем самым импульсы от генератора 38 на двигатель 19. Поворотом преобразователя 6 устанавливают его в положение,.соответствующее максимсшьному сигналу в измерительном канале. Затем коммутаторы 32,34 и распределителя 33 устанавливают В положение и с и измеряют напряжение выходе преобразователя 4. ; Открывают ключ 26 и вращением дви-. . гателя 1,7 добиваются по.лучения максимального сигнала в измерителы ом канале 36. Указанные операции позволяют выставить каждый из преобразователей на Максимум лепестка диаграммы направленности и проводить градуи-,. рОвку при оптймалЁный условиях. Далее отключают устройство ручного управлен,ия и ,с помощью с1е.тчяков 29, 30 и 31 .по программе ot коммутатора 32 задают требуемые углы поворота преобразователей. Для этого, по известному значению угла noB6i5oTa.,hiarOBOro двй-, гателя на каждйй импульсп.итающего н апр яже ни я. определяют чи ело. .импульс ов, необходимре для поворота центрального вала на заданный угол. Полученные значения чисел устанавлив.ают на счетчиках 29,30 и 31 .и включают генератор . 38. В открытом срстояйии кдточи 26,27 и 28 пропускают импульсы рт генератр-, . ра 38 на формирователи 3,24 и 25 тактРвыхйМнулЁсойи считываются счетчиками 29 ,зб. и 31. При достижении на Счетчиках усТанРвленнык значений -;. чисел импульсов на их выхрдах выра- - : ба1ТЫваётсЯ сигнал запрета, который закрывает срртветствующий ключ и . прекращает вращение двигателя. Для градуировки методом взаимности преобразователи 4,5 И 6 устанавливают ВгоризонтальнРй плоскости на равном расстоянии в вершинах углов равностоpiOHHero тр еугольника. С помощью коммутаторов 32,34 и распределителя 33 в положения -4 -1 У танавливают преобразователи 4,5 и б в исходное состояние. Возбуждают обратимый преобразователь 4, а в измерите льн ом канале 36 попадению напряясеййЯ Е на образцовом сопротивлении RJ, в цепи излучателя определяют ток через преобразователь 4, В положении ajS BJ и cl коммутаторов 32,34 и распределителя 33 все преобразователи остаются в

исходном положении, а в измерительном канале, в режиме излучения звука обратимым преобразователем 4 измеряется напряжение Е на выходе гра.дуируемого преобразователя.

В положении а:.

В;

и

э 3 -э

коммутаторов 32,34 и распределителя

33 двигатели 17 и 18 разворачивают преобразователи 4 и 6 на 60 так, что обратимый.преобразователь 4 оказывается направленным в сторону излучателя 5, а преобразователь б подготавливается для осуществления следующей операций, в этом положении коммутаторов возбуждается излучатель 5, а в измерительном канале 36, в режиме излучения звука излучателем 5, измеряется напряжение Е на выходе обратимого преобразователя 4.

В положении

и

4 4 коммутаторов 32,34 и распределителя 33 излучатель 5 разворачивается на 60 в сторону градуируемого преобразователя бив измерительном кангше 36, в режиме излучения звука излучателем 5, измеряется напряжение Е на выходе градуируемого преобразователя 6 .

По измеренным значениям Е,, Е, , Eg и EJ чувствительность градуируемого преобразователя 6 находят из формулы

.4

2е,е,,Ез

к.г al Г

. ,Е„Е

2 - Р

где расстояние между обратимым и градуируемь М преобразователями, . Eg- расстояние между обратимым преобразователем 4 и излучателем 5, 65- расстояние между градуируемым преобразователем 6 и излучателем 5,

р- плотность воды, f- частота звукового давления, тг. - величина образцового сопротивления в цепи преобразователя 4,

Для измерения характеристики диаграммы направленности коммутаторами 32,34 и распределителем 33 в положении а, и с- возбуждают излучатель 5, а выход ключа 28 градуируемого преобразователя 6 подключают к шаговому -двигателю, привода диаграммы самописца 37. Угол поворота 0-360° в режиме записи характеристики направленности преобразователя 6 от распределителя 33 и коммутаторов 32 и 34 автоматически задается счетчику 31 и при вращении преобразователя б точно с/трабатывается шаговым : двигателем .самописца 37. Выполнение центральных валов прИ водов преобразователей полыми с возможностью заполнения их внутреннего

объема окружающей средой позволяет исключить применение герметизированных сальников, снизить требования к качеству обработки наружных поверхностей коаксиальных валов и использовать маломрщные двигатели, что упрощает конструкцию, -технологию изготовления и уменьшает массу устройства.

Применение цифровой систекм управления шаговыми приводами позволяет реализовать измерения по любой программе, использовать в процессе настройки и градуировки остронаправленные преобразователи, а также измерять чувствительность и характеристики направленности в полярных координатах любого из преобразователей, установленного на координатно-поворотном устройстве.

Формула изобретения

0

1.Координатно-поворотное устройство для градуировки гидроакустических преобразователей, содержащее двигатели, с.оедине.нные посредством двух

5 коаксиальных валов с излучателем, градуируемь м и обратимым преобразователями, соединенными через коммутатор

.измерительных цепей с трактом питания излучателя и измерительным каналом с самописцем, коммутатор цепей пита0ния, о тличающе е с я тем, что, с целью упрощения конструкции и расширения функциональных возможностей, в него введеда генератор импульсов, три формирователя тактовых

5 импульсов, три цифровых блока управления, каждый из которых содержит пбследовательно соединенные ключ и счетчик импульсов,- и распределитель цепей питания, причем вхОды формиро0вателей тактовых импульсов через цифровые блоки управления подключены к генератору импульсов и распределителю цепей питания, соединенному с приводом самописца, а их выходы че5рез двигатели, выполненные шаговыми, соединены.с Излучателем и градуируемым и обратиМьш преобразователями.

2.Устройство по п,1, о т л и ч а ю щ е ее я тем, что центральйыё валы выполнены полыми с отверс|тием в нижней части, . : Источники информации, принятые

:во внимание при экспертизе . 1.Боббер Р, Гидроакустические измерения. -Мир. М., 1974, С.1345

139. .

2. Комплекс образцовых градуировочных средств КОГС-1. Техническое .описание. ВНИИФтри, М,, 1973, с.4-60.