ГИДРОФОН

Полезная модель относится к области геофизики, а именно к приборам и устройствам, применяемым в морской разведке полезных ископаемых в составе компонентов донных станций.
В настоящее время существуют несколько типов гидрофонов - измерительные, специальные, гидрофизические, отличающиеся особенностями конструкции, используемым частотным диапазоном и чувствительностью (RU 2136019, 1999; RU 50318, 2005, US 4160229, 1979; WO 9303402, 1993; US 3659256, 1972; RU 2231088, 2003; RU 2115933, 1998; US 4500979, 1985).
Для использования в морской электроразведке в России используют в качестве гидрофонов различные сейсмические приемники давления типа пьезокерамические датчики, в частности, ПДС-7 и ПДС-21, помещенные в жидкостнонаполненную «косу», представляющую собой гибкий шланг, заполненный диэлектрической жидкостью, например, керосином, маслом или гелем. Шланг снабжается по концам герметизирующими элементами, а датчики связаны проводами с регистрирующим устройством (RU 50318, 2005).
Недостатком такого гидрофона являются большие размеры (длина 1-1.5 м), Необходимость использования значительных количеств жидкости под давлением, ненадежность гидроизоляции.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому решению является гидрофон (RU 2319985, 2006), представляющий собой приемное устройство, содержащее пьезокерамический датчик, помещенное в гибкий шланг, заполненный жидкостью, с герметизирующими элементами на концах и соединенные проводами с электрическими разъемами торцевых элементов. При этом герметизирующие элементы выполнены в виде дисков из электроизолирующего материала с привулканизированными с одной стороны резиновыми дисками, диаметр которых равен внутреннему диаметру шланга.
Недостатком гидрофона являются большие размеры, необходимость принятия специальных мер безопасности при работе с жидкостями, находящимися в шланге пол давлением.
Технической задачей являлось создание более компактного и удобного в работе гидрофона.
Технический результат был достигнут созданием гидрофона, представляющего собой не менее одного приемного устройства, помещенного в твердый монолитный корпус из полимерного материала. В качестве подобного материал была использована, в частности, полуретановая мастика «Силкаст», выпускаемая ООО «НПФ «С.П.Б.», С, Петербург (www.spbcorp.ru). В качестве датчиков используют в зависимости от решаемых задач, как правило, приемники давления сейсмические ПДС-7 (3.387.004 ТУ, чувствительность не менее 200 мкВ\Па, глубина погружения до 50 м) или ПДС-21 (ЦО 339.001 ТУ чувствительность не менее 85 мкВ\Па, глубина погружения до 100 м), выпускаемые ОАО «Элnа» (www.elpapiezo.ru) однако вместо них могут быть использованы и иные аналогичные устройства.
Общий вид заявляемого гидрофона приведен на фиг.1, где введены следующие обозначения:
1 - корпус;
2 - датчик;
3 - провод;
4 - гермоввод;
5 - уплотнители ввода.
Гидрофон работает следующим образом. Корпус 1 с помощью гермоввода 4 устанавливают в корпус станции. Возникшая сейсмическая волна поступает через корпус 1 на пьезокристалл датчика 2, вызывая возникновение электрического тока, который далее по проводу 3 поступает на регистрирующее устройство ДС.
Проведенные испытания показали, что конструкция датчика обеспечивает надежную гидроизоляцию пьезокристалла, а также хорошую «акустическую прозрачность, т.е. способность принимать сигнал практически без щатухания и искажений.
В настоящее время на базе ООО «Моргеокомплекс» начат выпуск промышленной партии гидрофонов для работы на глубине до 100 м, представляющих собой цилиндр диаметром около 3 см и длиной 8,5 см.