Глубоководный гидрофон Советский патент 1983 года по МПК H04R17/00 

(54) ГЛУБОКОЮДНЫЙ ГИДРОФОН

Изобретение отаосится к технической акустике и может быть использовано при работе в условиях больших гидростатических давлений.

. Известны гидрофоны, работающие иа большой глубине, механическая прочность чувствительного элемента в которых обеспечивается компенсацней внешнего гидростатического давления внутренним давлением жишсости, заполняющей внутреннюю полость гидрофона 1.

Однако такие гидрофоны имеют сложную конструквдю и значительно превосходят по размерам сам чувствительный элемент, что ограничивает сверху частотньш диапазон гидрофона.

Наиболее близким к изобретению по технической су1цности является гидрофон, содержащий корпус, в котором установлены заполненные жидкостью полый шшинщ ический пьезоэпемент и эластичный резервуар, связаниь й с полостью пьезозлемента, капилляром 2.

Недостатком известного преобразователя является невозможность точной коррекции нижнего предела частотного диапазона при изменении темл атуры окружающей среды.

Целью изобретения является повышение точности установки нижнего предела частотного даапазона пщрофона.

Цепь достигается тем, чти глубоководный гищюфон снабжен плунж яюй парой, состоящей из поршня и щопшдра, установленной между внутре1Шей полостью пьезоэлемента и эластичным резервуаром, а капилляр выполнен в

10 виде последовательно соединенных вшповой канавки на одной из боковых поверхностей плунжерной пары и канала в поршне.

На чертеже изображен гндрофрн, разрез.

Гищюфон состоит изполого цилиндрическо15го пьезозпемента 1, укреплшногб в корпусе 2 с помоиаю резшювых прокладок 3. На крьпшсе 4 гидрофона смонтировано устройство 5 компенсахщи внешнего давления, содержащее эластичный резервуар, образованный резиновым

20 колпачком 6 и соединенный отверстием 7 с капилляром 8, выполненным в.виде винтовой канавкн на поршне 9, входящем без зазора в щlлнндpнчeckoe отверстие 10 гайки 11, поводки. 12 которой вставлены в продольные пазы на стакане 13 корпуса. Соединение устройства компенсации и корпуса герметизирован с помощью резинового кольца 14 радиального уплотнения. Полость, образованная пьезоэлемен том и корпусом, а также внутренность эластич ного резервуара заполнены диэлектрической жидкостью 15, например касторовым маслом. Снаружи пьезоэлемент герметизирован эпоксидным компаундом 16. Кабельный вывод отделе от полости гидрофона герметичным разъемом 17. Гидрофон работает следующим образом. При погружении гидрофона в воду наруЖ ное гидростатическое давление передается во внутреннюю полость гидрофона через резиновый колпачок 6, отверстие 7 и капилляр 8. Выравнивание давления масла во внутренней полости гидрофона и наружного гидростатического давления обеспечивает разгрузку пьезоэлемента от опасных одноосных сжимающих напряжений, возникающих вследствие трансформации давления в пьезокерамическом цилиндре в случае, если его внутренняя полост не заполнена жидкостью. В динамическом режиме акустическое давление в окружающей гидрофон среде не успевает передаться через капилляр во внутреннюю полость гидрофона, чем и обеспечивается защита внутренней поверхности пьезоэлемента от воздействия акустического давления. Частота, при которой акустическое 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 числ и касторового масла, сильно зависит от температуры, следовательно от температ)фы бу дет зависеть и граничная частота преобразователя. Чтобы скомпенсировать уход граничной частоты с изменением температуры среды сле84дует изменить длину капилляра. Это осуществляется поворотом наружной части устройства компенсации 5. С помощью резьбового соеданения плунжера 9 и гайки 11, которая не может проворачиваться из-за поводков 12, вставленных в пазы стакана 13, этот поворот вызывает продольное перемещение гайки 11, а следовательно и изменение длины капилляра, образованного 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 бьпъ сбито при эксплуатации устройства. Формула цзобретени Глубоководный гидрофон, содержащий корпус, в котором установлены заполненные жидкостью польш цилиндрический пьезоэлемент и эластичный резервуар, связанный «полостью пьезоэлемента капилляром, отличающийся тем, что, с целью повьщ1ения точности установки нижнего предела частотного диапазона гидрофона, он снабжен плунжерной |рарой, состоящей иэ поршня и цилиндра, установленной между внутренней полостью пьезоэлемента и эластичным резервуаром, а капилляр выполнен в виде последовагельно соединенных винтовой канавки на одной из боковых поверхностей плунжерной пары и канале в поршне. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент США N° 3.328.752, кл. 340-10, 1967. 2.Патент Францш № 2.290.813, кл. Н 04 R 1/44, 1976.