Типичные характеристики чувствительности обеих секций, внутри которых элементы соединены параллельно, в режиме излучения по току и напряжению и одной внутренней секции показаны на рис. 5.31. При конструировании преобразователя, чтобы не увеличивать его стоимость, пришлось пойти на некоторый компромисс. Так, максимальное статическое давление для

Рис. 5.32. Типичные диаграммы направленности преобразователя F33 в горизонтальной плоскости. Верхний ряд -для обеих секций, соединенных параллельно; нижний ряд - только для внутренней секции.

этого преобразователя составляет всего лишь 35 -10 Па, но в интервале давлений (О-35)-10 Па и температур 5-30°С его чувствительность постоянна.

Типичные диаграммы направленности преобразователя F33 приведены на рис. 5.32.

5.9.4. Тип Е8

Преобразователь USRD типа ЕВ был разработан в 1950 г. как образцовый прибор для градуировки в диапазоне частот 150-2000 кГц [24]. Он используется как излучатель, гидрофон

Акустическое окно

Спай chieKJio-MemajNT

Масло-

Кааксиальньт на бель Трансформатор

/ Акустически мягкий матершл Корпус Тристалл сульфата лития

Рис. 5.33. Преобразователь USRD типа Е8.

и взаимный преобразователь. Конструкция преобразователя, а также его типичные частотные характеристики приведены на рис. 5.33 и 5.34.

500 1000 Частота. кГц

Рис. 5.34. Типичные частотные характеристики чувствительности преобразователя Е8. М - чувствительность в свободном поле [дБ относительно 1В/(дин/см2)], S - чувствительность по току в режиме излучения [дБ относи-

сительно 1 (дин/см)/Л].

Пьезоэлектрический элемент выполнен в виде диска сульфата лития диаметром 2 см и приклеен к диску из корпрена. Приблизительное согласование импеданса кристалла с импедансом коаксиального кабеля и присоединенной передающей

ИЛИ приемной цепи осуществляется импульсным трансформатором сотнощением импедансов 20: 1. Связующей жидкостью является касторовое масло. Акустическое окно изготовлено из натурального каучука. Хотя каучук и не отличается особой прочностью, но на частотах порядка мегагерц он обладает меньшим затуханием, чем неопрен или бутиловая резина. В связи с большим затуханием звуковых волн в диапазоне мегагерц правильный выбор связующей жидкости й материала-эластомера приобретает особенно важное значение. В этом диапазоне требует учета даже собственное затухание небольших объемов воды.

300"

Рис. 5.35. Направленность преобразователя Е8 в плоскости акустической оси. - 200 кГц,--- 1000 кГц.

На высоких частотах обычно нет необходимости работать при больших гидростатических давлениях. Максимальное гидростатическое давление для преобразователя типа Е8 составляет только 3,5 10 Па. Интервал температур 5-35 °С.

Направленность преобразователя, иллюстрируемая рис. 5.35, близка к теоретической направленности экранированного поршня диаметром 2 см. Выше примерно 500 кГц основной лепесток становится очень узким и появляется необходимость в очень точной подвеске гидрофона.

Миллиметровые волны на высоких частотах выдвигают много конструктивных проблем. Представьте себе, например, как можно сконструировать ненаправленный гидрофон, достаточно малый По сравнению с длиной волны, если длина волны равна всего лишь I мм! Если же ограничиться ненаправленной диаграммой только в одной плоскости, рассчитывая воспользоваться для этого керамическим цилиндром, размеры которого соизмеримы