RU88237U1

RU88237U1 - COMBINED HYDROACOUSTIC RECEIVER

Info

Publication number: RU88237U1
Application number: RU2009125664/22U
Authority: RU
Inventors: Владимир Николаевич Зюзин; Николай Вячеславович Краснописцев; Виталий Николаевич Некрасов; Борис Петрович Смирнов
Priority date: 2009-07-07
Filing date: 2009-07-07
Publication date: 2009-10-27

Abstract

1. Комбинированный гидроакустический приемник, содержащий сферический полый корпус, гидрофонный канал, подключенный выходом к первому усилителю, векторный канал, выполненный в виде двух последовательно соединенных биморфных пьезоэлектрических элементов, расположенных внутри сферического корпуса и подключенных к второму усилителю, отличающийся тем, что содержит два дополнительных аналогичных векторных канала, выполненных в виде двух последовательно соединенных биморфных пьезоэлектрических элементов, расположенных внутри сферического корпуса и подключенных соответственно к дополнительно введенным третьему и четвертому усилителям, при этом биморфные пьезоэлектрические элементы каждого векторого канала попарно установлены на корпусе напротив друг друга, а оси чувствительности векторных каналов образуют декартову систему координат, причем гидрофонный канал выполнен виде двух полых пьезоэлектрических элементов, закрепленных снаружи сферического корпуса напротив друг друга и электрически соединенных параллельно. ! 2. Комбинированный гидроакустический приемник по п.1, отличающийся тем, что дополнительно содержит шпильки, установленные напротив друг друга снаружи сферического корпуса симметрично относительно его центра. ! 3. Комбинированный гидроакустический приемник по п.1, отличающийся тем, что сферический корпус выполнен из негигроскопической пластмассы. ! 4. Комбинированный гидроакустический приемник по п.3, отличающийся тем, что сферический корпус выполнен из двух прессованных полусфер, соединенных болтами, при этом внутренняя полость корпуса герметизируется резиновой прокладкой. ! 5. Комби�1. The combined hydroacoustic receiver containing a spherical hollow body, a hydrophone channel connected to the output of the first amplifier, a vector channel made in the form of two series-connected bimorph piezoelectric elements located inside the spherical body and connected to the second amplifier, characterized in that it contains two additional similar vector channels made in the form of two series-connected bimorph piezoelectric elements located inside a spherical of the housing and connected respectively to the additionally introduced third and fourth amplifiers, while the bimorphic piezoelectric elements of each vector channel are pairwise mounted on the housing opposite each other, and the sensitivity axes of the vector channels form a Cartesian coordinate system, and the hydrophone channel is made in the form of two hollow piezoelectric elements fixed outside the spherical body opposite each other and electrically connected in parallel. ! 2. The combined hydroacoustic receiver according to claim 1, characterized in that it further comprises pins mounted opposite each other outside the spherical body symmetrically with respect to its center. ! 3. The combined hydroacoustic receiver according to claim 1, characterized in that the spherical body is made of non-absorbent plastic. ! 4. The combined hydroacoustic receiver according to claim 3, characterized in that the spherical body is made of two pressed hemispheres connected by bolts, while the internal cavity of the body is sealed with a rubber gasket. ! 5. Combi

Description

Полезная модель относится к области гидроакустики и может быть использована для измерения параметров гидроакустических шумов в морях и океанах.The utility model relates to the field of sonar and can be used to measure the parameters of sonar noise in the seas and oceans.

Известен комбинированный гидроакустический приемник (КГП), принятый за прототип, содержащий сферический полый корпус, гидрофонный канал, подключенный выходом к первому усилителю, векторный канал, выполненный в виде двух последовательно соединенных биморфных пьезоэлектрических элементов, расположенных внутри сферического корпуса и подключенных к второму усилителю /А.С. СССР №243981, Кл. G10L 1/00, 1969/.Known combined hydroacoustic receiver (QGP), adopted for the prototype, containing a spherical hollow body, a hydrophone channel connected to the output of the first amplifier, a vector channel made in the form of two series-connected bimorph piezoelectric elements located inside the spherical body and connected to the second amplifier / A .FROM. USSR No. 243981, Cl. G10L 1/00, 1969 /.

Недостатками прототипа является отсутствие возможности измерения направления распространения звуковых колебаний.The disadvantages of the prototype is the inability to measure the direction of propagation of sound vibrations.

Техническим результатом, получаемым от внедрения полезной модели, является получение возможности измерения трех компонент интенсивности акустического поля.The technical result obtained from the implementation of the utility model is the ability to measure the three components of the intensity of the acoustic field.

Данный технический результат достигают за счет того, что известный КГП, содержащий сферический полый корпус, гидрофонный канал, подключенный выходом к первому усилителю, векторный канал, выполненный в виде двух последовательно соединенных биморфных пьезоэлектрических элементов, расположенных внутри сферического корпуса и подключенных к второму усилителю, содержит два дополнительных аналогичных векторных канала, выполненных в виде двух последовательно соединенных биморфных пьезоэлектрических элементов, расположенных внутри сферического корпуса и подключенных соответственно к дополнительно введенным третьему и четвертому усилителям, при этом биморфные пьезоэлектрические элементы каждого векторого канала попарно установлены на корпусе напротив друг друга, а оси чувствительности векторных каналов образуют декартову систему координат, причем гидрофонный канал выполнен виде двух полых пьезоэлектрических элементов, закрепленных снаружи сферического корпуса напротив друг друга и электрически соединенных параллельно.This technical result is achieved due to the fact that the well-known QGP containing a spherical hollow body, a hydrophone channel connected to the output of the first amplifier, a vector channel made in the form of two series-connected bimorph piezoelectric elements located inside the spherical body and connected to the second amplifier, contains two additional similar vector channels made in the form of two series-connected bimorph piezoelectric elements located inside spherical the housing and connected respectively to the additionally introduced third and fourth amplifiers, while the bimorphic piezoelectric elements of each vector channel are pairwise mounted on the housing opposite each other, and the sensitivity axes of the vector channels form a Cartesian coordinate system, and the hydrophone channel is made in the form of two hollow piezoelectric elements fixed outside the spherical body opposite each other and electrically connected in parallel.

КГП дополнительно может содержать шпильки, установленные напротив друг друга снаружи сферического корпуса симметрично относительно его центра.KGP may additionally contain studs mounted opposite each other outside the spherical body symmetrically relative to its center.

Сферический корпус КГП может быть выполнен из негигроскопической пластмассы, причем две прессованные полусферы, могут быть соединенных болтами, при этом внутренняя полость корпуса герметизируется резиновой прокладкой.The spherical body of the CGP can be made of non-hygroscopic plastic, and two pressed hemispheres can be bolted, while the inner cavity of the body is sealed with a rubber gasket.

Биморфные пьезоэлектрические элементы КГП могут быть выполнены в виде дисков закрепленных в центрах на опорах.Bimorphic piezoelectric QGP elements can be made in the form of disks fixed in centers on supports.

Внутри сферического полого корпуса симметрично относительно одной из его осей может быть установлена плата для четырех усилителей и аналогичная пустая плата.Inside a spherical hollow body, a board for four amplifiers and a similar empty board can be installed symmetrically with respect to one of its axes.

КГП может дополнительно содержать коммутатор и четыре электрических конденсатора, равных по емкостям емкостям соответствующих гидрофонного и векторного каналов и установленных на плате для четырех усилителей, при этом выходы конденсаторов, гидрофонного и векторного каналов выполнены с возможностью управляемого подключения к входам соответствующих усилителей с помощью коммутатора.QGP may additionally contain a switch and four electric capacitors, equal in capacitance to the capacities of the corresponding hydrophone and vector channels and installed on the board for four amplifiers, while the outputs of the capacitors, hydrophone and vector channels are made with the possibility of controlled connection to the inputs of the respective amplifiers using a switch.

На внутреннюю поверхность сферического корпуса нанесено многослойное металлическое напыление, электрически соединенное с металлическими покрытиями гидрофона и с общей шиной платы усилителей.On the inner surface of the spherical body a multilayer metal spraying is applied, electrically connected to the metal coverings of the hydrophone and to the common bus of the amplifier board.

На наружную поверхность гидрофона нанесено металлическое покрытие.A metal coating is applied to the outer surface of the hydrophone.

Полезная модель поясняется чертежом, на котором представлена конструктивная схема КГП.The utility model is illustrated in the drawing, which shows a structural diagram of the QGP.

Приемник содержит сферический полый корпус 1 и полый пьезоэлектрический гидрофон 2, выполненный из двух элементов 2₁ и 2₂, закрепленных снаружи сферического корпуса 1.The receiver contains a spherical hollow body 1 and a hollow piezoelectric hydrophone 2 made of two elements 2 ₁ and 2 ₂ , mounted outside the spherical body 1.

Имеются также три векторных канала, расположенных внутри корпуса 1, каждый из которых выполнен в виде двух биморфных пьезоэлектрических элементов 3₁ и 3₂, попарно установленных напротив друг друга. Оси X, Y, Z чувствительности каждого из векторных каналов образуют декартову систему координат, начало координат которой совпадает с центром сферического полого корпуса 1.There are also three vector channels located inside the housing 1, each of which is made in the form of two bimorphic piezoelectric elements 3 ₁ and 3 ₂ , set in pairs opposite each other. The sensitivity axes X, Y, Z of each of the vector channels form a Cartesian coordinate system, the origin of which coincides with the center of the spherical hollow body 1.

Внутри полого корпуса 1, симметрично относительно одной из его осей, расположена плата 4 четырех усилителей и аналогичная пустая плата 5.Inside the hollow body 1, symmetrically with respect to one of its axes, there is a board 4 of four amplifiers and a similar empty board 5.

К корпусу 1 прикреплены шпильки 6, установленные напротив друг друга симметрично относительно центра корпуса, выполненного из негигроскопической пластмассы.Studs 6 are attached to the housing 1, mounted opposite each other symmetrically with respect to the center of the housing, made of non-hygroscopic plastic.

Корпус 1 выполнен из двух прессованных полусфер, соединенных болтами (на чертеже не показано).The housing 1 is made of two pressed hemispheres connected by bolts (not shown in the drawing).

Биморфные пьезоэлементы 3 выполнены в виде закрепленных в центрах дисков на опорах (не оцифрованы).Bimorph piezoelectric elements 3 are made in the form of discs fixed in the centers on supports (not digitized).

На наружные поверхности гидрофона 2 нанесено гидроизолированное металлическое покрытие.A waterproofed metal coating is applied to the outer surfaces of the hydrophone 2.

На внутреннюю поверхность сферического корпуса 1 нанесено многослойное металлическое напыление, электрически соединенное с металлическими покрытиями гидрофона и с общей шиной платы усилителей (на чертеже не приведена).On the inner surface of the spherical body 1 is applied a multilayer metal spraying electrically connected to the metal coverings of the hydrophone and to the common bus of the amplifier board (not shown).

Элементы гидрофона закреплены на корпусе 1 на пластмассовых втулках 7.The hydrophone elements are mounted on the housing 1 on the plastic bushings 7.

На плате 4 усилителей установлены конденсаторы, электрическая емкость каждого из которых равна электрической емкости соответствующего векторного канала, при этом выходы конденсаторов и соответствующих каналов выполнены с возможностью их подключения к соответствующему усилителю, например, с помощью реле или коммутатора (на чертеже не показаны).Capacitors are installed on the amplifier board 4, the electric capacitance of each of which is equal to the electric capacitance of the corresponding vector channel, while the outputs of the capacitors and the corresponding channels are configured to connect them to the corresponding amplifier, for example, using a relay or switch (not shown in the drawing).

КГП работает следующим образом.KGP works as follows.

При воздействии звуковой волны на КГП с гидрофона 2 и с векторных каналов 3 получают электрические сигналы, пропорциональные соответственно акустическому давлению и колебательной скорости частиц среды в звуковой волне по трем координатам X, Y, Z.When a sound wave acts on a QGP from a hydrophone 2 and from vector channels 3, electrical signals are obtained proportional to the acoustic pressure and vibrational velocity of the particles of the medium in the sound wave, respectively, in three coordinates X, Y, Z.

Принятые сигналы усиливаются предварительными усилителями и по линиям связи (на чертеже не показаны) направляются на обработку и регистрируются.The received signals are amplified by pre-amplifiers and sent through the communication lines (not shown in the drawing) for processing and recorded.

Перед началом и окончанием работы проводится сквозная электрическая калибровка каналов, включая линию связи и контроль работоспособности всех систем.Before starting and ending work, an end-to-end electrical calibration of the channels is carried out, including the communication line and monitoring the operability of all systems.

Claims

1. The combined hydroacoustic receiver containing a spherical hollow body, a hydrophone channel connected to the output of the first amplifier, a vector channel made in the form of two series-connected bimorph piezoelectric elements located inside the spherical body and connected to the second amplifier, characterized in that it contains two additional similar vector channels made in the form of two series-connected bimorph piezoelectric elements located inside a spherical of the housing and connected respectively to the additionally introduced third and fourth amplifiers, while the bimorphic piezoelectric elements of each vector channel are pairwise mounted on the housing opposite each other, and the sensitivity axes of the vector channels form a Cartesian coordinate system, and the hydrophone channel is made in the form of two hollow piezoelectric elements fixed outside the spherical body opposite each other and electrically connected in parallel.

2. The combined hydroacoustic receiver according to claim 1, characterized in that it further comprises pins mounted opposite each other outside the spherical body symmetrically with respect to its center.

3. The combined hydroacoustic receiver according to claim 1, characterized in that the spherical body is made of non-absorbent plastic.

4. The combined hydroacoustic receiver according to claim 3, characterized in that the spherical body is made of two pressed hemispheres connected by bolts, while the internal cavity of the body is sealed with a rubber gasket.

5. The combined hydroacoustic receiver according to claim 1, characterized in that the bimorph piezoelectric elements are made in the form of disks mounted in the centers on supports.

6. The combined hydroacoustic receiver according to claim 1, characterized in that a board for four amplifiers and a similar empty board are installed symmetrically relative to one of its axes inside a spherical hollow body.

7. The combined hydroacoustic receiver according to claim 6, characterized in that it further comprises a switch and four electric capacitors, equal in capacitance to the capacities of the corresponding hydrophone and vector channels and installed on the board for four amplifiers, while the outputs of the capacitors, hydrophone and vector channels are made with the possibility of controlled connection to the inputs of the respective amplifiers using a switch.

8. The combined hydroacoustic receiver according to claim 6 or 7, characterized in that a multilayer metal spraying is applied to the inner surface of the spherical body electrically connected to the metal coverings of the hydrophone and to the common bus of the amplifier board.

9. The combined hydroacoustic receiver according to claim 1, characterized in that a metal coating is applied to the outer surface of the hydrophone.