установка для калибровки линейных гидроакустических антенн

Формула изобретения

1. Установка для калибровки линейных гидроакустических антенн, содержащая замкнутую гидрокамеру, заполненную рабочей жидкостью и выполненную с возможностью работать при повышенном гидростатическом давлении, излучатели и N гидрофонов, расположенные внутри гидрокамеры, устройство протяжки и закрепления калибруемой антенны внутри гидрокамеры, включающее направляющую и держатели антенны, компьютер, многоканальный цифровой тракт излучателей, включающий цифроаналоговые преобразователи, многоканальный цифровой тракт гидрофонов, включающий аналого-цифровые преобразователи, цифровой канал измеряемой антенны, включающий аналого-цифровой преобразователь, при этом входы излучателей подключены к выходам многоканального цифрового тракта излучателей, выходы гидрофонов подключены к входам многоканального цифрового тракта гидрофонов, выход антенны подключен к входу цифрового канала измеряемой антенны и все цифровые тракты и канал подключены к компьютеру, отличающаяся тем, что направляющая устройства протяжки и закрепления калибруемой антенны прикреплена к стенке гидрокамеры, а держатели антенны выполнены с возможностью перемещения вместе с антенной внутри гидрокамеры по направляющей, гидрокамера и направляющая устройства протяжки и закрепления калибруемой антенны выполнены из отдельных секций, стыкуемых друг с другом в единое целое, при этом секции гидрокамеры стыкуются герметично, гидрокамера располагается относительно горизонта с продольным уклоном, в нижнюю часть гидрокамеры вмонтирован кран, а в верхнюю - воздушный вентиль, излучатели и гидрофоны вставлены в одинаковые промежуточные корпуса, герметично установленные вместе с излучателями и гидрофонами в корпус гидрокамеры с ее внешней стороны, при этом преобразовательные элементы излучателей и гидрофонов расположены внутри гидрокамеры, а разъемы излучателей и гидрофонов для подключения электрических сигналов - снаружи гидрокамеры.

2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что секции гидрокамеры расположены на одинаковых тележках, установленных на рельсовом пути.

3. Установка по п.1, отличающаяся тем, что промежуточные корпуса с гидрофонами установлены напротив промежуточных корпусов с излучателями.

4. Установка по п.1, отличающаяся тем, что секция направляющей устройства протяжки и закрепления калибруемой антенны смонтирована в двух хомутах, крепящихся к стенке секции гидрокамеры, при этом секция направляющей выполнена с возможностью перемещения в этих хомутах.

5. Установка по п.1, отличающаяся тем, что дополнительно содержит задающий генератор, выход которого подключен к управляющим входам цифроаналоговых преобразователей многоканального цифрового тракта излучателей, а управляемый вход - к компьютеру.

6. Установка по п.5, отличающаяся тем, что второй выход задающего генератора дополнительно подключен к управляющим входам аналого-цифровых преобразователей многоканального цифрового тракта гидрофонов и цифрового канала калибруемой антенны.

7. Установка по п.1, отличающаяся тем, что многоканальный цифровой тракт гидрофонов выполнен в виде аналого-цифрового преобразователя и коммутатора аналоговых сигналов, имеющего N входов, подключенных к выходам гидрофонов, и один выход, подключенный к входу аналого-цифрового преобразователя.

8. Установка по п.5 или 7, отличающаяся тем, что второй выход задающего генератора подключен к управляющим входам аналого-цифрового преобразователя и коммутатора аналоговых сигналов многоканального цифрового тракта гидрофонов.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области гидроакустики и может быть использовано для калибровки и поверки линейных гидроакустических антенн в лабораторных условиях.

Известна установка (В соответствии с РМГ 29-99 "ГСИ. Метрология. Основные термины и определения. "Термин "установка" является краткой формой термина "измерительная установка", который определен как "совокупность функционально объединенных мер, измерительных приборов, измерительных преобразователей и других устройств, предназначенная для измерений одной или нескольких физических величин и расположенная в одном месте".) того же назначения [1], принятая за прототип, содержащая замкнутую гидрокамеру, заполненную рабочей жидкостью и выполненную с возможностью работать при повышенном гидростатическом давлении, излучатели и N гидрофонов, которые расположены внутри гидрокамеры, устройство протяжки и закрепления калибруемой антенны внутри гидрокамеры, включающее направляющую и держатели антенны, компьютер, многоканальный цифровой тракт излучателей, включающий цифроаналоговые преобразователи, многоканальный цифровой тракт гидрофонов, включающий аналого-цифровые преобразователи, цифровой канал измеряемой антенны, включающий аналого-цифровой преобразователь, при этом входы излучателей подключены к выходам многоканального цифрового тракта излучателей, выходы гидрофонов подключены к входам многоканального цифрового тракта гидрофонов, выход антенны подключен к входу цифрового канала измеряемой антенны и все цифровые тракты и канал подключены к компьютеру.

Недостатком прототипа является сложность обслуживания установки, связанная с трудностями закрепления излучателей, гидрофонов и калибруемой антенны внутри гидрокамеры, что особенно проявляется при использовании больших по длине гидрокамер, необходимость которых возникает при калибровке протяженных антенн, достигающих порой нескольких десятков метров в длину.

Направляющая устройства протяжки и закрепления калибруемой антенны в прототипе представляет собой каркас, на котором с помощью держателей монтируются излучатели, гидрофоны и антенна. И вся эта конструкция, как единое целое, затем располагается в гидрокамере. Все кабельные вводы от излучателей, гидрофонов и антенны выходят через единый разъем, сделанный в боковой стенке гидрокамеры.

При выходе из строя в прототипе хотя бы одного излучателя или гидрофона приходится демонтировать все устройство протяжки и закрепления калибруемой антенны: полностью вынимать его из гидрокамеры с излучателями, гидрофонами и антенной. После замены вышедшего из строя элемента приходится вновь осуществлять трудоемкую операцию по размещению устройства протяжки и закрепления внутри гидрокамеры.

К этому следует добавить трудности по монтажу монолитной гидрокамеры на ее штатном месте и сложности по заполнению гидрокамеры рабочей жидкостью, а также последующего удаления рабочей жидкости из гидрокамеры. При этом следует учитывать сложности по удалению из гидрокамеры воздушного пузыря, образуемого при заполнении герметичной гидрокамеры рабочей жидкостью. Наличие воздуха в гидрокамере при калибровке антенны может привести к большим погрешностям измерений.

Ввод и вывод всех электрических сигналов в гидрокамеру и из нее через один герморазъем в протопите приводит к наводкам высоковольтных сигналов, подаваемых на излучатели, на выходные сигналы гидрофонов и антенны, что в свою очередь приводит к погрешностям измерений.

Техническим результатом, получаемым от внедрения изобретения, является устранение недостатков прототипа, т.е. улучшение эксплуатационных возможностей установки, в первую очередь, при калибровке протяженных антенн за счет развязки излучателей, гидрофонов и антенны друг от друга, упрощение процесса протяжки и закрепления гидроакустической антенны внутри гидрокамеры. А также за счет упрощения процесса сборки и установки гидрокамеры на штатном месте и процессов удаления воздушного пузыря и последующего слива рабочей жидкости из гидрокамеры. Кроме этого, благодаря разнесению электрических кабелей, идущих к излучателям и от гидрофонов и от антенны, уменьшаются наводки сигналов друг на друга, а следовательно, повышается точность измерений.

Поставленный технический результат достигают за счет того, что в известной установке, содержащей замкнутую гидрокамеру, заполненную рабочей жидкостью и выполненную с возможностью работать при повышенном гидростатическом давлении, излучатели и N гидрофонов, расположенные внутри гидрокамеры, устройство протяжки и закрепления калибруемой антенны внутри гидрокамеры, включающее направляющую и держатели антенны, компьютер, многоканальный цифровой тракт излучателей, включающий цифроаналоговые преобразователи, многоканальный цифровой тракт гидрофонов, включающий аналого-цифровые преобразователи, цифровой канал измеряемой антенны, включающий аналого-цифровой преобразователь, при этом входы излучателей подключены к выходам многоканального цифрового тракта излучателей, выходы гидрофонов подключены к входам многоканального цифрового тракта гидрофонов, выход антенны подключен к входу цифрового канала измеряемой антенны и все цифровые тракты и канал подключены к компьютеру, направляющая устройства протяжки и закрепления калибруемой антенны прикреплена к стенке гидрокамеры, а держатели антенны, выполнены с возможностью перемещения вместе с антенной внутри гидрокамеры по направляющей, гидрокамера и направляющая устройства протяжки и закрепления калибруемой антенны выполнены из отдельных секций, стыкуемых друг с другом в единое целое, при этом секции гидрокамеры стыкуются герметично, гидрокамера располагается относительно горизонта с продольным уклоном, в нижнюю часть гидрокамеры вмонтирован кран, а в верхнюю - воздушный вентиль, излучатели и гидрофоны вставлены в одинаковые промежуточные корпуса, герметично установленные вместе с излучателями и гидрофонами в корпус гидрокамеры с ее внешней стороны, при этом преобразовательные элементы излучателей и гидрофонов расположены внутри гидрокамеры, а разъемы излучателей и гидрофонов для подключения электрических сигналов - снаружи гидрокамеры.

В частном случае секции гидрокамеры расположены на одинаковых тележках, установленных на рельсовом пути.

В частном случае промежуточные корпуса с гидрофонами установлены напротив промежуточных корпусов с излучателями.

В частном случае секция направляющей устройства протяжки и закрепления калибруемой антенны смонтирована в двух хомутах, крепящихся к стенке секции гидрокамеры, при этом секция направляющей выполнена с возможностью перемещения в этих хомутах.

В частном случае установка дополнительно содержит задающий генератор, выход которого подключен к управляющим входам цифроаналоговых преобразователей многоканального цифрового тракта излучателей, а управляемый вход - к компьютеру.

В частном случае второй выход задающего генератора дополнительно подключен к управляющим входам аналогово-цифровых преобразователей многоканального цифрового тракта гидрофонов и цифрового канала калибруемой антенны.

В частном случае многоканальный цифровой тракт гидрофонов выполнен в виде аналого-цифрового преобразователя и коммутатора аналоговых сигналов, имеющего N входов, подключенных к выходам гидрофонов, и один выход, подключенный к входу аналого-цифрового преобразователя.

В частном случае, описанном в предыдущем абзаце, второй выход задающего генератора подключен к управляющим входам аналогово-цифрового преобразователя и коммутатора аналоговых сигналов многоканального цифрового тракта гидрофонов.

Изобретение поясняется чертежом, на фиг.1 которого представлена общая схема установки; на фиг.2 - общая схема гидрокамеры; на фиг.3 - схема закрепления излучателей и гидрофонов в стенке гидрокамеры; на фиг.4, 5 - продольное и поперечное сечения устройства протяжки и закрепления калибруемой антенны; на фиг.6 - фотография общего вида установки.

Установка для калибровки линейных гидроакустических антенн содержит замкнутую гидрокамеру 1 (фиг.1), заполненную рабочей жидкостью 2, преимущественно водой, и выполненную с возможностью работать при повышенном давлении с помощью насосной станции (на фиг. не показана).

Гидрокамера 1 выполнена из К отдельных секций 1₁,..., 1_к (фиг.2), герметично стыкуемых друг с другом.

Каждая секция 1₁,...,1_к гидрокамеры 1 расположена на тележках 3₁,...,3 _к, установленных на рельсовом пути 4, который имеет относительно горизонта небольшой продольный уклон. Угол уклона рельсового пути .

Гидрокамера 1 выполнена герметичной с возможностью ее заполнения рабочей жидкостью. В нижней части последней 1 _к секции гидрокамеры 1 (при >0 - это нижняя точка всей гидрокамеры 1) установлен кран 5 для слива воды, а в верхней части первой 1₁ секции гидрокамеры 1 (при >0 - это верхняя точка всей гидрокамеры 1) - воздушный вентиль 6.

Каждая i-ая секция гидрокамеры 1 снабжена на концах одинаковыми накидными гайками 7_i и 8_i которые навернуты на соответствующие резьбы на концах секции 1_i. Накидные гайки соседних секций скреплены друг с другом шпильками и гайками (на фиг. не показаны), чем и осуществляется стыковка друг с другом и одновременно юстировка, т.е. положение единой гидрокамеры относительно рельсового пути, секций гидрокамеры. К накидным гайкам крайних секций аналогичными шпильками и гайками крепятся фланцы 9 и 10, закрывающие гидрокамеру 1 с торцов. Герметизация стыков секций гидрокамеры друг с другом и крайних секций с фланцами 9, 10 осуществляется с помощью резиновых уплотнительных колец (на фиг. не показаны).

Гидрокамера снабжена манометром (на фиг. не показан) для измерения в ней гидростатического давления.

В боковых стенках 11 секций гидрокамеры 1_i,..., 1_к, (фиг.1) установлены М излучателей 12₁,..., 12_м и N гидрофонов 13₁,..., 13_N. В частном случае M=N, излучатели и гидрофоны установлены друг напротив друга и изготовлены идентичными по форме.

К каждому излучателю 12 и гидрофону 13 подключены свои электрические кабели. Причем каждый излучатель 12 или гидрофон 13 закреплен в боковой стенке 11 с ее внешней стороны (фиг.3). Для этого в боковой стенке 11 выполняют последовательность отверстий 14, диаметр которых позволяет устанавливать излучатели 12 или гидрофоны 13. При этом излучатели 12 или гидрофоны 13 монтируются в промежуточные корпуса 15, которые в свою очередь вставляются в отверстия 14 и крепятся к корпусу 11 четырьмя шпильками с гайками 16. Герметизация полости между корпусом гидрокамеры 11 и промежуточным корпусом 15 осуществляется с помощью уплотнительного резинового кольца 17. Герметизация полости между промежуточным корпусом 15 и излучателем 12 (или гидрофоном 13) осуществляется с помощью уплотнительного резинового кольца 18.

При таком закреплении преобразовательные элементы излучателей 12 и гидрофонов 13 оказываются внутри гидрокамеры 1 напротив друг друга, а их разъемы 19 - с внешней стороны гидрокамеры.

Такое расположение излучателей 12 и гидрофонов 13 позволяет упростить кабельное хозяйство и операции по замене отдельных преобразователей. Кроме того, при таком расположении излучателей и гидрофонов получается меньше наводок на выходные сигнала испытуемой антенны, которые выводятся через герморазъем в торцевом фланце 10 гидрокамеры.

Направляющая 20 (фиг.4, 5) устройства протяжки и закрепления калибруемой антенны выполнена в виде полой трубы с продольным разрезом снизу. Она крепится в хомутах 21 (фиг.5) с возможностью перемещения в них. Сами хомуты жестко крепятся к верхней части корпуса гидрокамеры 11. В каждой секции гидрокамеры имеются по 2 хомута. Направляющая так же, как и гидрокамера, выполняется секционной. Секция направляющей представляет собой отрезок полой трубы с продольным разрезом внизу. Один конец этого отрезка полой трубы имеет вид усеченного конуса, другой - вид обратного усеченного конуса. При стыковке секции направляющей конуса входят друг в друга и состыкованные секции направляющей приобретают вид единой целой трубы.

Держатель антенны устройства протяжки и закрепления калибруемой антенны выполнен в виде множества башмаков 22, перемещающихся внутри направляющей 20. Из каждого башмака 22 вниз выходит ось 23, которая выходит из направляющей 20 через разрез внизу. К каждой оси 23 прикреплен свой держатель 24, представляющий собой пруток, согнутый по дуге окружности с пружиной 25. Калибруемая антенна 26 опирается на изогнутые прутки 24 и фиксируется пружинами 25. Размеры этих элементов устройства протяжки таковы, что центр дуги, по которой изогнут пруток держателя 24, приходится на центр гидрокамеры 1, где гидроакустическое поле моделируется наилучшим образом. В каждый башмак 22 с обоих его концов входят жесткие трубки 27, крепящиеся друг к другу и к башмаку П-образной скобой 28. Благодаря жесткости трубок 27 все держатели антенны (башмаки 22) имеют возможность перемещаться внутри направляющей при прикладывании усилия к крайней трубке. Длину трубок 27, а следовательно, и количество башмаков определяет жесткость калибруемой антенны 26 таким образом, чтобы на расстоянии между держателями 24, равном длине трубки 27, антенна 26 не имела вертикального прогиба.

Электронная аппаратура установки включает в себя (фиг.1): многоканальный цифровой тракт излучателей (МЦТИ) 29, цифровой канал калибруемой антенны (ЦККА) 30, многоканальный цифровой тракт гидрофонов (МЦТГ) 31, задающий генератор (ЗГ) 32 и компьютер 33.

Схема соединений электронных блоков представлена на фиг.1. Тонкими стрелками здесь представлена гальваническая связь излучателей 12 с МЦТИ 29, гидрофонов 13 с МЦТГ 31, калибруемой антенны 26 с ЦККА 30 для передачи аналоговых сигналов. Широкими серыми стрелками - связь для передачи тактовых сигналов от ЗГ 32 к цифроаналоговым преобразователям (ЦАП) и аналогово-цифровым преобразователям (АЦП) блоков 29-31, белыми широкими стрелками обозначена связь передачи цифровых кодов между компьютером 33 и блоками 29-32.

МЦТИ 29 содержит М ЦАП, выходы которых подключены к входам излучателей 12. МЦТИ 29 может содержать М канальный усилитель сигналов ЦАП, задачами которого будет являться согласование ЦАП, используемых в МЦТИ, и усиление выходных сигналов ЦАП до необходимых уровней. Каждый из ЦАП генерирует синусоидальный сигнал со своими амплитудами и фазами, которые рассчитываются программой компьютера 33. Цифровыми кодами значения амплитуд и фаз для каждого ЦАП передаются от компьютера 33 к МЦТИ 29. Для обеспечения аппаратного равенства частот всех выходных синусоидальных сигналов, генерируемых ЦАП, в состав установки дополнительно включается ЗГ 32, который генерирует один тактовый сигнал, подаваемый на управляемый вход всех ЦАП, что приводит к их синхронной работе. Частота тактового сигнала программно задается компьютером 33 и цифровым кодом передается в ЗГ 32.

ЦККА 30 содержит АЦП, оцифровывающий выходной сигнал калибруемой антенны. ЦККА 30 может содержать также усилитель, задачей которого будет являться усиление выходного сигнала антенны до уровня, приемлемого для АЦП. Цифровой код с выхода АЦП передается в компьютер 33 для последующей обработки.

МЦТГ 31 содержит N АЦП, входы которых подключены к выходам гидрофонов 13. МЦТГ 31 может содержать также N канальный усилитель, задачей которого будет являться усиление выходных сигналов гидрофонов 13 до уровня, приемлемого для АЦП. Цифровой код с выходов всех АЦП передается в компьютер 33 для последующей обработки.

Для повышения точности расчета параметров выходных сигналов гидрофонов 13 и антенны 26 необходимо на аппаратном уровне учесть знание величины частоты синусоидальных сигналов, подаваемых на излучатели. Для этого ЗГ 32 генерирует второй тактирующий сигнал, который на аппаратном уровне является кратным первому тактирующему сигналу, подаваемому на ЦАП МЦТИ 29. Этот второй сигнал подается на управляющие входы АЦП ЦККА 30 и АЦП МЦТГ 31. Благодаря этому частота тактирования всех АЦП в точности, на аппаратном уровне, кратна частоте синусоидальных сигналов излучателей, а следовательно, и гидрофонов.

В частном случае МЦТГ 31 может быть выполнен в виде одного АЦП и коммутатора аналоговых сигналов, имеющего N входов, подключенных к выходам гидрофонов 13, и один выход, подключенный к входу этого АЦП. В этом случае выходные сигналы всех гидрофонов будут оцифровываться по очереди, а не одновременно. Таким образом, оцифрованные отчеты выходных сигналов гидрофонов получаем не одновременно, а с некоторой одинаковой временной задержки между каждыми двумя сигналами. Так как величина временной задержки и форма сигнала, генерируемого излучателями (синусоидальная), известны, то, используя соответствующую предварительную обработку цифровых кодов, можно проводить последующие расчеты, как будто выходные сигналы всех гидрофонов оцифровывались одновременно. Для повышения точности расчета в этом случае второй тактирующий сигнал ЗГ 32 следует подавать на управляющие входы АЦП и коммутатора аналоговых сигналов МЦТГ 31.

Установка для калибровки линейных гидроакустических антенн работает следующим образом.

Предварительно в помещении, предназначенном для размещения установки, устанавливают рельсовый путь 4 с уклоном относительно горизонта. На рельсовый 9 путь устанавливают необходимое количество секций гидрокамеры 1 на тележках 3. На секции гидрокамеры 1 устанавливают резиновые уплотнительные кольца для герметизации стыков соседних секций и накидные гайки 7, 8. Через все секции пропускают чалку (отрезок шнура соответствующей длины) для последующей загрузки антенны. Накидные гайки 7 и 8 соседних секций стягивают гайками со шпильками. В результате этого получают гидрокамеру требуемой длины с единой направляющей устройства протяжки и закрепления калибруемой антенны.

М излучателей 12 и N гидрофонов 13 устанавливают в промежуточные корпуса 15, которые в свою очередь вставляют в отверстия 14. Излучатели и гидрофоны подключают кабелями к выходам МЦТИ 29 и МЦТГ 31 соответственно.

Со стороны правого фланца 10 к чалке привязывают трубку 27 с башмаком 22, осью 23 и держателем 24. В держатель 24 вкладывают калибруемую антенну и фиксируют ее пружиной 25. В башмак вставляют следующую трубку 27, которую соединяют с предыдущей скобой 28. За чалку (на фиг. не показана) втаскивают башмак 22 с антенной 26 внутрь гидрокамеры 1 до достижения второй трубки края гидрокамеры. Затем аналогично описанному к этой конструкции добавляют следующие башмак 22, ось 23, держатель 24 и пружину 25, предварительно вложив в держатель антенну 26. Эту процедуру продолжают до тех тор, пока вся антенна не окажется внутри гидрокамеры, в ее середине. После этого чалка крепится к левому фланцу гидрокамеры 9, который герметично крепится к крайней секции 1₁ гидрокамеры. К антенне 26 подключают через ее герморазъем удлинитель, второй герморазъем удлинителя входит в специальное отверстие в правом фланце гидрокамеры 10, который в свою очередь герметично закрывает крайнюю секцию 1_К гидрокамеры. При этом получаем герметично закрытую гидрокамеру с антенной внутри. Электрическим кабелем подключаем выход антенны через разъем удлинителя антенны к ЦККА 30.

Для заполнения гидрокамеры 1 рабочей жидкостью 2 кран 5 закрывают, а воздушный вентиль 6 открывают. С помощью насоса гидрокамера заполняется рабочей жидкостью. При этом воздух, заполняющий гидрокамеру, по мере заполнения ее рабочей жидкостью уходит через вентиль 6. Поскольку вентиль благодаря уклону рельсового пути, т.е. гидрокамеры, расположен в ее самой верхней части, то воздух уходит практически весь. После заполнения всей гидрокамеры рабочей жидкостью вентиль 6 закрывают и в гидрокамере с помощью насоса нагнетают требуемое гидростатическое давление. Оставшаяся малая часть воздуха при этом растворяется в рабочей жидкости и не вносит в последующие измерения заметных искажений.

Выждав время, необходимое для адаптации излучателей, гидрофонов и антенны к установленному гидростатическому давлению, в гидрокамере создается акустическое поле, используя, например, известный способ [2] моделирования гидроакустических полей. Для этого предварительно созданная компьютерная программа рассчитывает амплитуды и фазы выходных сигналов МЦТИ 29, значения которых цифровыми кодами задаются в МЦТИ 29. Также программируется ЗГ 32 на генерацию сигналов заданной частоты. Выходные сигналы МЦТИ 29 поступают в излучатели 13, которые и создают в гидрокамере требуемое акустическое поле. Выходные сигналы гидрофонов 13 и калибруемой антенны 26 поступают на МЦТГ 31 и ЦККА 30 соответственно, где преобразуются в цифровые коды, которые поступают в компьютер 33. Компьютерная программа анализирует цифровые коды, соответствующие выходным сигналам гидрофонов, и если принимается решение о возможности проведения измерений, то с этими кодам проводят вычисления, необходимые для проведения калибровки антенны.

После окончания измерений сбрасывается гидростатическое давление в гидрокамере и открывается воздушный вентиль 6, через который внутренняя полость гидрокамеры получает сообщение с атмосферой. После этого открывается кран 5, установленный благодаря уклону рельсового пути в самой нижней точке гидрокамеры 1, и рабочая жидкость самотеком сливается из гидрокамеры.

Выгрузка антенны из гидрокамеры имеет процедуру, обратную вышеописанной процедуре загрузки антенны в гидрокамеру. При этом гидрофоны и излучатели, а также кабели, идущие к ним, остаются на своих местах. Установка готова для калибровки следующей антенны.

Пространственное разнесение кабелей с высоковольтными сигналами излучателей и кабелей с низковольтными выходными сигналами гидрофонов и антенны позволяет избежать наводок, а следовательно, повысить точность измерений. Кроме этого наличие в составе установки ЗГ 32 позволяет на аппаратном уровне учесть знание величины рабочей частоты акустического поля в гидрокамере, что также позволяет повысить точность измерений, используя соответствующие способы обработки цифровых данных, например [3].

Если в результате эксплуатации установки один из преобразователей 12 или 13 выходит из строя, он без демонтажа всего стенда заменяется новым преобразователем.

Таким образом, в отличие от прототипа в заявленной установке улучшаются ее эксплуатационные возможности за счет механической развязки излучателей, гидрофонов и калибруемой антенны друг от друга. Упрощаются процесс загрузки протяженных антенн внутри гидрокамеры, процесс удаления воздуха из гидрокамеры при ее заполнении рабочей жидкостью, а также процесс последующего освобождения гидрокамеры от рабочей жидкости. Также повышается точность измерений за счет устранения электрических наводок между кабелями и за счет учета на аппаратном уровне знания величины частоты синусоидальных сигналов, подаваемых на излучатели.

Это в свою очередь повышает производительность стенда, т.е. увеличивает количество проведенных калибровок антенн за единицу времени. Тем самым достигается поставленный выше технический результат.

На фиг.6 представлена фотография, иллюстрирующая пример конкретной реализации установки для калибровки линейных гидроакустических антенн. На переднем плане этой фотографии изображена крайняя левая секция гидрокамеры 1₁. Эта секция расположена на тележке 3₁ , которая в свою очередь расположена на рельсовом пути 4. Секция имеет две накидные гайки: левая - 7₁ и правая - 8 ₁. Левая сторона секции заглушена фланцем 9, к правой стороне секции 1₁ пристыкована секция 1₂. Сбоку секции хорошо видны промежуточные корпуса 15, в которые установлены гидрофоны 13 (на фотографии не видны). К каждому гидрофону идет свой электрический кабель. С противоположной, невидимой на фотографии, стороны аналогично расположены излучатели. Под рельсовый путь, в местах расположения колес тележки, подложены пластинки различной толщины, что обеспечивает уклон рельсового пути. В верхней левой части секции 1₁ установлен воздушный вентиль 6. На заднем плане фотографии виден компьютер 33 и стойки с электронной аппаратурой установки.

Источники информации

1. Патент США №4468760, кл. 367 - 13 (H 04 R 29/00), 1984 - прототип.

2. Патент РФ №2116705, кл. H 04 R 29/00, 1998.

3. Патент РФ №2142141, кл. G 01 R 27/28, H 04 R 29/00, G 01 L 27/00, 1999.