компенсации электродинамический преобразователь представляет собой все же довольно хрупкий прибор.

Электродинамические преобразователи находят применение в звуковом диапазоне частот и, как правило, имеют чувствительность по току в режиме излучения порядка 50-60 дБ относительно 1 дин/см на расстоянии 1 м при силе тока 1 А. Как гидрофоны электродинамические преобразователи имеют ограниченное применение, поскольку с увеличением частоты растет их электрический импеданс и падает чувствительность в свободном поле. Они обычно не используются в качестве гидроакустических звукоприемников, за исключением градуировки методом взаимности, гд они применяются в качестве взаимных преобразователей. Применяя эти преобразователи для градуировки, стараются уходить выше их основной резонансной частоты, поскольку на резонансе они иногда проявляют нелинейные свойства.

5.6. ТИПИЧНЫЕ КОНСТРУКЦИИ ГИДРОФОНОВ

Единой типичной конструкции для широкополосных гидрофонов не имеется. Нет и единого, широко используемого образцового гидрофона, подобного микрофону типа 650АА фирмы «Вестерн электрик». Хороший микрофон используется только в звуковом диапазоне частот. Он редко встречается с неблагоприятными условиями среды или с давлениями, отличными от атмосферного. С другой стороны, хороший гидрофон мог бы применяться в инфразвуковом, звуковом и ультразвуковом диапазонах частот. Желательно, чтобы он противостоял большому гидростатическому давлению, температурам, близким к точке замерзания, коррозии и электролизу, чтобы его не обгрызали рыбы, чтобы он не выходил из строя при не слишком деликатном обращении с ним моряков, портовых грузчиков и корабельных такелажников. Конструкций гидрофонов, отвечающих самым разнообразным требованиям подводной акустики, имеется очень много [17-21]. Четыре типичные конструкции рассматриваются в следующих разделах.

5.6.1. Типы МИ5В и DT-99/PQM-IA

Серийный гидрофон Ml 15В, показанный на рис. 5.7, разработан и изготавливается отделением «Масса» фирмы «Дайнэ-микс корпорейшн ов Америка». Его производство было налажено в начале 50-х годов, и с тех пор он широко применяется в научно-исследовательских и опытно-конструкторских работах, в технике и при градуировке. Чувствительный элемент гидрофона состоит из двух пакетов кристаллов ADP, каждый из ко-

торых плотно посажен в металлическую цилиндрическую втулку. Металлическая втулка и корпрен между ее внутренними стенками и кристаллом служат акустической защитой боковых поверхностей пакета кристалла, о которой говорилось в разд. 5-3.

KadjTh

.MemaJTJiuvec-

Парнас

Металла-, чесная втулка

Масла

Корпус предусилителя

Спаи стекло-металл

Кристаллы ЛОР

Дкустически мягкий маагериал

Резиновая оболочка

Рис. 5.7. Гидрофон «Масса» типа Ml 15В.

Торцевые поверхности двух кристаллических пакетов, подвергающихся воздействиям касторового масла и звукового поля, образуют в сущности гидрофон типа короткой четыреэлементной линии. Касторовое масло используется в большинстве таких гидрофонов, поскольку оно по акустическим свойствам подобно воде, но в то же время является диэлектриком. Предварительный усилитель, собранный как катодный повторитель, служит

для согласования импедансов, а не для усиления. Как известно, входной импеданс катодного повторителя высок, а выходной мал. Таким образом, высокий импеданс электроакустических элементов согласуется с относительно низким импедансом гидрофонного кабеля. Коэффициент усиления катодного повторителя по напряжению меньше единицы, что свидетельствует о потере напряжения, а не об усилении.

-W0 -

I I I I

Частота, кГц

I I I I I I 11 I

100 200

Рис. 5.8. Типичная частотная характеристика чувствительности в свободном

поле гидрофона Ml 15В.

Типичная характеристика чувствительности гидрофона и его диаграммы направленности приведены на рис. 5.8 и 5.9. Основным недостатком гидрофона Ml 15В является то, что со временем и под воздействием гидростатического давления или в результате действия обоих этих факторов касторовое масло проникает в корпрен и снижает эффект защиты. В результате чувствительность гидрофона на низких частотах падает. В гидрофоне этого типа более поздней модификации, М115С, для устранения отмеченного недостатка используется герметически закрытый виниловый патрон. Еще одним вариантом гидрофона Ml 15В является гидрофон типа DT-99/PQM-1A, используемый ВМС в аппаратуре измерения уровней шумов. Электроакустический чувствительный элемент гидрофона DT-99/PQM-1A по конструкции подобен чувствительному элементу гидрофона Ml 15В, а по размерам больше него.

5.6.2. Тип Н23

Гидрофон типа Н23 был разработан в 1963 г. в Лаборатории гидроакустических измерений в качестве лабораторного образцового измерительного прибора широкого использования. На рис. 5.10-5.12 приводятся конструкция этого гидрофона, его частотная характеристика и диаграмма направленности. В качестве электроакустического чувствительного элемента используются 8 кристаллов сульфата лития. Кристаллы не имеют аку-