Гидрофон Советский патент 1979 года по МПК H04R1/44 

(54) ГИДРОФОН ной зависимости чувствительности для гидрофона из различных пьезоматериалов и для каждого из них в отдельности. Гидрофон содержит тонкостенные пьезокерамические цилиндры 1 и 2 с металлизированными внешними 3,4 и внутренними 5, б поверхностями, вставленные один в другой и жестко соединенные между собой, например, токопроводящим эпоксидным компаундо Концы цилиндров закрыты торцовыми крышками 1, через отверстие в одной из которых проходит привулканизированный к ней экранированный кабель 8, соединенный с металлизированными поверхностями пьезокерамических цилиндров. Снаружи гидрофон покрыт слоем эпоксидного компаунда 9 (или герметика) для гидроизоляции. На фиг. 2 кривые 10 и 11 изображают температурные зависимости чувс вительности пьезокерамики соответствующих типов, а кривая 12 - чувст вительность гидрофона. Гидрофон работает следующим обра зсм. При изменении температуры окружа щей среды чувствительность одного пьезокерамического цилиндра увеличи вается, а другого уменьшается вслед ствие того, что они изготовлены из разных пьезоматериалов, имеющих про тивоположные температурные зависимо ;ти чувствительности, оацая чувствительность обоих цилиндров за счет соответствукщего выбора соотношения между толщинами их стенок остается неизменной. Для последовательно сое диненных пьезоэлементов, отличающих толщиной стенок, общая чувствитель ность М пропорциональна Изменение чувствительности пьез элемента в зависимости от температ ры может быть охарактеризовано угловым коэффициентом прямой, отобра жающей температурную зависимость пьезоконстанты,и для составного пьеэоэлемента записывается в виде MAU) (суз Д V , где .At - интервал температур, в ко тором определяют изменение чувствительности. Приравнивая выражение д ДМ к нулю, получаем соотношение ме ду толщинами пьезокерамических цили .ров, при котором осуществляется тем пературная компенсация чувствитель ности dj,id,---V5,Kjcv; K,, Аналогично находится соотношение и для параллельно соединенных пьезоэлементов. Применение пьезоэлементов, изготовленных из разных пьезоматериалов, имеющих противоположные температурные зависимости чувствительности, позволяет повысить точность измерений тах как сводится к минимуму погрииность, связанная с изменением температуры окружающей среды. Результаты измерений, приведенные на графике и совпадающие с расчетами по формулам, показывают, что в Интервале температур от - 20°С до изменение чувствительности предложенного гидрофона не превышает 3%, тогда как для гидрофонов,изготовленных из наиболее стабильных составов пьезокерамики, это изменение в указанном интервале температур превышает 10%. Формула изобретения Гидрофон, содержащий два вставленных один в другой и скрепленных меж,цу собой пьезокерамических элемента с металлизированными внешними и внутренними поверхностями, отличающийся тем, что, с целью повышения ТОЧНОСТИ измерений, пьезокерамические элементы выполнены из пьезсматериалов с противоположными температурными зависимостями чувствительности, при этом толщины пьезоэлементов связаны соотношением HDl А MW --ГУы-к.л 3d Va-M-KJ. толщины стенок наружногои внутреннего пьезоэлементов; К и К - угловые коэффициенты прямых, отображающих температурные зависимости пьезоконстант наружного и внутреннего пьезоэлементов соответ( ственно; д,. и g пьезоконстанты, харак теризующие абсолютную чувствительность наружного и внутреннего пьезоэлементов соответственно;п 1 - при последовательном электрическом соединении пьезоэлементов и п 1 - при параллельном. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР №372745, кл, Н 04 R 17/00, 1973. 2.Авторские свидетельство СССР W 548321, кл. .В 06 В 1/06, 1976 (прототип) .

/У/ // / // У/ //

Ч S ,

УОЦООф УХУДД /

ч Ч ч N СЧ

У. /л„j,.. /., - yXXXXXXJTOQCKXXSAVJVWg

О

В

Рцг./

f3u tC

ijo го,

Фиг.г