Акустическая линза Советский патент 1980 года по МПК B06B3/04 G01S7/52 

(54) АКУСТИЧЕСКАЯ ЛИНЗА

I

Изобретение относитсяк приборостроению и может быть использовано для фокусирования акустических колебаний как в воздушной, так и в водной средах.

Известна акустическая линза, солерЖа- щая герметичную тонкостенную оболочку, выполненную из звукопрозрачного йаТёрй ала и заполненную средой со скоростью звуйа меньшей, чем скорость звука в окружающей среде, и средства для закрепления оболочки, причем оболочка выполнена цилиндрической формы, а средства крепления ШГполнены в виде трбсов I.; ,,

Недостатками известного устройства являются невозможность приема акустйч&&ких колебаний со всех направлений вследствие цилиндрической формы оболочки, а также невозможность стабилизации положения линзы в пространстве в Натурййх условиях при наличии внешних динамических воздействий, например ветра в воздухе.

Известна также акустическая фокусирующая линза, содержащая герметичную тонкостенную сферическую оболочку, выполненную из коллодиевой пленки и заполненную средой со скоростью звука, меньшей, чем скорость звука в окружающей среде.

например, углекисЛы.м газом. ниппелГ. закрепленный на обо.ючке. и средствеi крепления оболочки, выполненное в виде металлического xbM5ta, охватывающего оболоч ку В дйа Тетра;Ге юй плоскости 2.

Недостатком данного устройств;: Чйляется значйтелкпая HFpaBHOMepliucTb диаграммьг направленности лийзь|вследствие экраHHpOBRn одкой иь ее диаметральных плоскостей металлическим хомутом.

Наиболее близкой к предлагаемой по тех10нической сущности является акустическая линза, содержащая герметичную тонкостенную сферическую оболочку, выполненную и.з гастичн6го з§ уМпрЙзраЧНОгб мЭтериал а п заполненную сплошной средой, ниппель, закрепленный на оболочке, и средство крепле15ния оболочки 3.

Недостатком известной акустической линзы является значительная,неравномерность ее диаграммы направленности и низкая

° стабильность оболочки к внешним динамическим воздействиям вследствие несимметричности расположения элементов креплещш и экранировки значительной части ее рабочей поверхности.

Цель изобретения - повышение неравномерности диаграммы направленности и по1вышение устойчивости оболочки ко внешним динамическим воздействиям.

Поставленная цель достигается тем, что оболочка выполнена с двумя диаметрально противоположными отверстиями, снабженными герметизирующими манжетами, а средство крепления оболочки выполнено в виде опорного стержня, пропущенного через герметизирующие манжеты оболочки, а также тем, что обе манжеть расположены внутри оболочки и объединены в единый рукав, причем оболочка вьгаолнена из латекса.

На фиг. 1 представлена конструкция линзы; на фиг. 2, фиг. 3 и фиг. 4 - особенности выполнения отдельных ее элементов.

Устройство содержит герметичную тонкостенную сферическую оболочку 1, выполненную, например, из латекса, опорный стержень 2, герметизирующие манжеты 3 и 4, расположенные на диаметрально противоположных отверстиях оболочки 1, закрепленный на оболочке ниппель 5, соединенный через шланг 6 с источником сжатой газовой смеси 7. На фиг 2 - приведен вариант выполнения устройства, в котором одна из герметизирующих манжет 4 расположена внутри оболочки и ее диаметр меньше диаметра второй манжеть 3, соответствующей ступенчатой формы при этом выполнен и опорный стержень 2. На фиг. 3 и фиг. 4 приведены варианты выполнения устройства с герметизирующими манжетами, расположенными внутри оболочки и объединеными в единый рукав 8, соответственно, цилиндрической и конической формы.

Устройство работает следующим образом.

В рабочем положении оболочка 1 заполняется средой со скоростью звука меньшей, чем скорость звука в окружающей среде через ниппель 5 и шланг 6 от источника сжатой смеСи 7, и устанавливается ца опорный стержень 2, герметизирующие манжеты 3 и 4 обеспечивают герметичность и постоянство формы оболочки 1. При падении на оболочку 1 звуковой волны с любого направления происходит преломление звуковых лучей и их фокусировка. При этом за счет симметричного расположения опорного стержня относительно оболочки звуковые лучи, пришедшие с любых направлений, экранируются опорным стержнем в равной степени, в результате чего конструкция линзы обеспечивает значительно более равномерную диаграмму направленности, чем известная, при этом также повышается устойчивость, обол очки линзы к внешним динамическим воздействиям. Выполнение одной из герметизируюших манжет с внутренней стороны оболочки меньшего диаметра, чем диаметр второй манжеты, обеспечивает возможность создания оболочки без выступающих сверху частей, при этом линза собирается следующим образом: меньшая манжета незаполненной оболочки пропускается через отверстие большей манжеты, затем на ней закрепляется опорный стержень и оставляется внутри оболочки, после чего оболочка закрепля.ется на второй манжете и накачивается.

р Вьгполнение оболочки с манжетами, образующими единый рукав, обеспечивает улучщение эксплуатационных свойств линзы, так как обеспечивается возможность раздельной транспортировки всех элементов, сборки непосредственно перед эксплуатацией в

условиях полевых испытаний и установки их на любой заданной высоте. Экспериментальные исследования показали, что изготовление оболочки из латекса обеспечивает долговечность оболочки и стабильность ее акустических характеристик.

Акустическая линза имеет практически равномерную сферическую диаграмму направленности, сохраняет стабильность формы оболочки в условиях сильных ветров, ее эксплуатационные свойства значительно

5 улучшены по сравнению .с известными техническими рещениями.

Формула изобретения

.1. Акустическая линза, содержащая герметичную тонкостенную сферическую обо лочку, выполненную из эластичного звукопрозрачного материала и заполненную сплошной средой, и средство крепления оболочки, отличающаяся тем, что, с целью повышения равномерности диаграммы направленности и повышения устойчивости оболочки к внешним динамическим воздействиям оболочка выполнена с двумя диаметрально противоположными отверстиями, снабженными герметизирующими манжетами, а средство крепления оболочки выполнено в виде опорного стержня, пропущенного через герметизирующие манжеты оболочки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент США № 3483504, кл. 340 -8, 1969.

2. Розенберг Л. Д. Звуковые фокусирующие системы,М-:-Л., АН СССР, 1949, с. 19.