Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_11861
.pdf
Ненаправленно принимаемые сигналы улавливаются вертикальной антенной, настроенной обычным
способом. Сигналы с этой антенны, после усиления на несущей частоте (при необходимости), подаются
между сеткой и катодом триода, в вывод сетки которого вставлен обычный конденсатор и конденсатор утечки,
так что указанный триод работает как детектор с утечкой сетки.
Этот детектор представляет собой резистивно-емкостной усилитель, соединенный с дополнительным
триодом, выход которого также является резистивно-емкостным усилителем, соединенным с
вышеупомянутым «усилителем с общим ионом». Выходной сигнал усилителя с общим ионом дополнительно
усиливается, если это необходимо, и подается на неоновую лампу или аналогичное устройство
формирования изображения, встроенное в устройство синхронизации телевизионного изображения.
Выходной сигнал детектора, питаемый от открытой антенной системы, также подается на другой усилитель,
содержащий любое заданное количество каскадов, причем этот усилитель предназначен для выбора и
усиления синхронизирующих сигналов для телевизионной передачи и для подачи этих усиленных
синхронизирующих сигналов для управления электродвигателем или аналогичным устройством, приводящим
в движение и/или синхронизирующим телевизионное сканирующее устройство.
Дата вынесения решения: 25 мая 1932 года.
CARPMAELS & RANSFORD, агенты заявителей, 24, Southampton Buildings, Лондон, W.C 2.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования в системах радиопеленгации или связанные с ними.
Мы, MA Rnco NI's Wi REL Ess TELEGRAPH COMPANY, -Limi TED, компания, зарегистрированная в
соответствии с законодательством Великобритании, по адресу: Marconi House, Strand, London, W C 2, Гарри
Мелвилл Доус Этт, по адресу: 47, Drayton Gardens, Winchmore Hill, London, N.2 l, и Джо Х.Н. Крмп, по адресу:
"Gurnigoe", Goldlay Avenue, Chelmsford, Essex, оба являющиеся британскими подданными, настоящим
заявляем о характере данного изобретения и о способе его осуществления, которые будут подробно описаны
и установлены в следующем заявлении: Данное изобретение относится к системам радиопеленгации и имеет
своей целью создание усовершенствованной приемной системы, в которой направление радиомаяка или
другой передающей станции указывается четким приемом телевизионного изображения.
Дополнительной целью изобретения является создание усовершенствованной системы, в которой уровень Q
синхронизированного импульса Res, подаваемого на приемник для синхронизации телевизионного
сканирующего устройства с передающим телевизионным сканирующим устройством, принимается на
практически постоянном уровне.
В технических условиях, прилагаемых к находящимся на рассмотрении заявкам №№ 14,877132 (серийный
номер 402,121), 15,012/132 и g 5 27,717132, описаны устройства, в которых телевизионные поезда 90
используются для целей пеленгации.
По практическим соображениям крайне желательно, чтобы приемная станция, оснащенная телевизионным
оборудованием и используемая для определения пеленга и направления, имела правильно ориентированную
приемную антенную систему для приема сигнала от конкретного маяка или передатчика, и чтобы
принимаемое телевизионное изображение, полученное от этого маяка или передатчика, отображалось четко.
Основная цель настоящего изобретения — обеспечить улучшенную конструкцию приемника, позволяющую
достичь этого, при этом принимаемое изображение будет приниматься четко только тогда, когда антенная
система правильно или приблизительно правильно ориентирована, а характер принимаемого изображения
будет четким.
Заметные различия наблюдаются при других ориентациях приемной направленной антенны.
Согласно данному изобретению, приемная телевизионная станция, предназначенная для определения
пеленга и аналогичных целей, включает в себя раму или эквивалентную направленную приемную систему,
открытую антенну или эквивалентную практически ненаправленную приемную систему, систему сканирования
и синтеза изображения, средства для формирования с помощью указанной системы сканирования и синтеза
изображения изображения, полученного из сигналов, принимаемых на практически ненаправленной антенной
системе, и средства для наложения на указанные сигналы сигналов обратной фазы, полученных от
направленной антенной системы.
Направленная антенная система может иметь любую удобную форму; например, она может состоять из
поворотной рамной антенны или антенной системы Беллини-Този в сочетании с радиогониометром, и
аналогично, по существу ненаправленная антенная система может иметь различные формы, например, она
может состоять просто из открытой антенны или, если используется направленная система Беллини-Този,
вертикальный эффект этой системы может быть использован способом, известным сам по себе для
ненаправленного приема.
Изменение фазы сигналов от направленной системы относительно сигналов от ненаправленной системы
может быть достигнуто любым удобным способом; например, низкочастотный усилитель, следующий за
детектором, питаемым от направленной системы, может содержать на одну ступень усиления или на одну
ступень усиления меньше, чем соответствующий низкочастотный усилитель, следующий за детектором,
питаемым от ненаправленной антенной системы, или, опять же, тип обнаружения, используемый для
сигналов, принимаемых от направленной системы, может отличаться от типа обнаружения, используемого
для сигналов от ненаправленной системы, при этом для одного набора сигналов используется обнаружение
утечки через сетку, а для другого — обнаружение изгиба анода.
Как видно, при использовании устройств, соответствующих настоящему изобретению, сигналы, принимаемые
направленной системой, будут практически отсутствовать, если эта система правильно ориентирована в
направлении принимаемой станции. При реализации настоящего изобретения предпочтительное устройство
должно быть выполнено таким образом, чтобы в пределах заданного числа градусов от правильного
направления приема, например, в пределах 100 градусов от этого направления, сила сигналов, принимаемых
от направленной антенной системы, была приблизительно такой же, как и от ненаправленной системы. Таким
образом, поскольку эффект наложения в устройстве синтеза изображения сигналов, принимаемых от
направленной системы, на сигналы, принимаемые от ненаправленной системы, заключается в наложении
изображения, которое, так сказать, является негативом изображения от указанной ненаправленной системы,
будет очевидно, что в пределах заданного предела в 100 градусов или около того будет наблюдаться резкий
контраст в общем принятом изображении между объединенными положительным и отрицательным
изображениями, полученными, когда сигналы от обеих антенных систем имеют примерно одинаковую силу.
Чёткое позитивное изображение, полученное в правильном положении пеленга, когда сигналы от системы
навигации практически отсутствуют.
Изобретение проиллюстрировано на прилагаемом схематическом чертеже, на котором изображена приемная
станция в соответствии с ним.
На рисунке показана настроенная вращающаяся антенна А, настроенная конденсатором, как показано на
рисунке, используемая в качестве системы направленного приема. Полученные от нее сигналы подаются
(после усиления на несущей частоте с помощью лампы V) между сеткой и катодом термоэлектронной лампы
V, к которой приложены необходимые потенциалы, чтобы эта лампа работала как детектор изгиба анода. Эта
детекторная лампа соединена резистором с триодом V каскадно и действует как общий усилитель как для
направленно принимаемых сигналов, так и для ненаправленно принимаемых сигналов. Ненаправленно
принимаемые сигналы улавливаются вертикальной антенной B, которая настроена обычным способом с
помощью конденсатора, как показано на рисунке. Сигналы с этой антенны подаются (после усиления на
несущей частоте, если необходимо) между сеткой и катодом триода V4, в вывод сетки которого вставлен
обычный конденсатор сетки GC и конденсатор утечки сетки -GL, чтобы этот триод работал как триод с утечкой
сетки. Детектор. Этот детектор соединен резистором и емкостью с дополнительным триодом Vs, выход
которого соединен резистором и емкостью с вышеупомянутым «общим» триодным усилителем V. Выходной
сигнал 15 от «общего» усилителя дополнительно усиливается, если это необходимо, например, лампами V, V,
и подается на неоновую лампу NL или эквивалентное устройство формирования изображения, встроенное в
телевизионный синтезатор изображения 12 'Y. Выходной сигнал детектора V, питаемый от открытой антенной
системы B, также подается на дополнительный усилитель, содержащий любое заданное количество каскадов,
причем этот усилитель предназначен для выбора и усиления синхронизирующих сигналов телевизионной
передачи и для подачи усиленных синхронных сигналов для управления электродвигателем или подобным
устройством (не показанным на рисунке), приводящим и/или синхронизирующим 130.
4 402,122 На рисунке показан дополнительный усилитель, состоящий из двух каскадов ламп V,8V,
соединенных последовательно. Лампа V имеет в своей анодной цепи неоновую лампу или другую лампу
накаливания GL, и напряжение зажигания этой лампы таково, а остальные постоянные цепи таковы, что
указанная лампа GL «пробивается» только тогда, когда в анодной цепи лампы V появляются
синхронизирующие импульсы (амплитуда которых значительно превышает пиковую амплитуду сигналов
изображения). Таким образом, лампа V запитывается только синхронизирующими импульсами, и выходной
сигнал с этой лампы используется для питания синхронизирующей обмотки (не показана) двигателя,
приводящего в действие устройство сканирования телевизора (не показано).
Как видно, при описанной выше схеме, когда сигналы от антенн А и В равны или почти равны, результатом их
смешения на сетке лампы В является противофаза.
Будет ли он использовать Pch настолько, чтобы практически полностью исключить любое изображение, то
есть лампа EL не создаст четкого изображения? Однако, если рама антенны в точке А повернута в таком
направлении, что принимаемые при этом сигналы приближаются к нулю, лампа WI создаст четкое
положительное изображение, и наличие этого четкого положительного изображения будет указывать на то,
что рама антенны повернута в направлении принимаемой станции. Конечно, поворотную раму антенны можно
заменить взаимно перпендикулярными неподвижными рамами, связанными с радиогониометром.
Приемная станция в соответствии с настоящим изобретением может использоваться для приема сигналов от
передающих станций, как описано в единой полной спецификации одновременно находящихся на
рассмотрении заявок №№.
15,012132 и 27,'17132; например, передатчик может быть устроен таким образом, что основная информация,
включающая изображение движущейся весовой станции, идентификационные буквы и синхронизирующие
импульсы, передается всенаправленной антенной, а минимальный индикаторный сигнал (например,
вертикальная полоса, появляющаяся на изображении) передается вращающейся рамой.
При использовании приемника в соответствии с настоящим изобретением совместно с передатчиком,
описанным выше, минимальный индикаторный сигнал (вертикальная полоса) будет четко виден только тогда,
когда приемная рамка правильно ориентирована на 6° в сторону передающей станции.
Описав и определив природу нашего изобретения и способ его осуществления, мы заявляем, что то, что мы
предлагаем: 1. Приемная телевизионная станция для использования в целях определения направления и
аналогичных целях, включающая в себя рамную или эквивалентную направленную приемную систему,
открытую антенну или эквивалентную по существу ненаправленную приемную систему, систему сканирования
и синтеза телевизионного изображения, средства для построения с помощью указанной системы
сканирования и синтеза изображения изображения, полученного из сигналов, принятых 75, на по существу
ненаправленной антенной системе, и средства для наложения на указанные сигналы сигналов обратной
фазы, полученных от направленной антенной системы 8G. 2. Приемная станция, как заявлено в пункте 1, в
которой направленная приемная система образована антенной системой Беллини-Този, вертикальный
эффект которой используется для обеспечения ненаправленного приема.
3 Приемная станция по п. 1 или 2, в которой требуемое изменение фазы достигается с помощью
низкочастотного усилителя, следующего за детектором де В, питаемым от направленной системы, причем
указанный усилитель содержит на одну ступень увеличения или на одну ступень уменьшения, чем
соответствующий низкочастотный усилитель, следующий за детектором 9f, питаемым от ненаправленной
антенной системы.
4 Приемная станция по п. 1 или 2, в которой требуемое изменение фазы достигается с помощью различных
типов детектирования для обнаружения сигналов, принимаемых соответственно от направленной системы и
от ненаправленной системы, как описано выше.
Приемная станция, как указано в любом из i 05 предыдущих пунктов, в которой устройство выполнено таким
образом, что в пределах заданного числа градусов от правильного направления пеленга, например, в
пределах 100 градусов от этого направления, мощность сигналов, принимаемых 110 от направленной
антенной системы, приблизительно такая же, как и от ненаправленной системы.
6 Приемная станция согласно п. 1 или 2, в которой сигналы 115, принимаемые на ненаправленной антенной
системе и на направленной антенной системе, детектируются отдельно, а выходные сигналы двух детекторов
объединяются в противофазе, причем объединенные сигналы 120 усиливаются с помощью общего усилителя
и подаются на устройство воспроизведения изображения телевизионного приемника.
7 Приемная станция, как указано в любом из предыдущих пунктов, в которой 125 синхронизирующих
импульсов отделяются от сигналов, принимаемых ненаправленной антенной системой, причем указанные
импульсы затем используются для синхронизации приводных средств приемного телевизионного
сканирующего устройства.
8 Приемные станции, в основном, описаны и проиллюстрированы на прилагаемых чертежах от 3 апреля 1933
года.
CARPMAELS & RANSFORD, агенты заявителей, Саутгемптон Билдингс, 24, Лондон, W.C 2.
Редхилл: Издано для Канцелярии Его Величества компанией Love & Malcomson, Ltd - 1933.
а 1 и.4
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_402123.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=402123&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB402123A
[]
Ri ESERV Ez COPY
ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
Дата подачи заявки: 25 мая 1932 г. № 14880/32402, 23. Полная левая сторона: 7 февраля 1933 г.
Завершено: 27 ноября 1933 г.
ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
ИСПРАВЛЕНИЕ.
СПЕЦИФИКАЦИЯ № 402,123.
Страница 2, строка (34, вместо «ламинирование» читать «ламинированный». Патентное ведомство, 29
декабря 1933 г.
Водоемы, например айсберги, обнаруживаются путем передачи волн давления и наблюдения за
последующими отраженными волнами, если таковые имеются.
Хорошо известно, что подводная сигнализация, эхолокация или обнаружение подводных объектов
осуществляется с помощью устройств, предназначенных для преобразования электрических импульсов или
волн в механические колебания, которые передаются в море или другую среду в виде волн давления, причем
указанные волны давления, в случае систем эхолокации, передаются до границы среды и отражаются от нее,
а время, необходимое для прохождения волны давления до границы среды и обратно, в сочетании со
знанием скорости распространения указанных волн давления в рассматриваемой среде, позволяет измерить
расстояние между точкой распространения и точкой отражения.
Настоящее изобретение предлагает усовершенствованные передатчики и приемники общего типа, описанные
выше, и, как указано выше, использует хорошо известное явление магнитострикции для преобразования
электрических импульсов или волн в механические колебания и наоборот.
Магнитострикционный передатчик может работать за счет изменения длины, вызывающего волну давления,
и/или за счет изменения ширины, вызывающего волну давления. Цена 11-l Цена 4 q поле может совпадать с A
C.
поле или оно может быть вынуждено противостоять
Переменное магнитное поле в одном плече (в любой данный момент времени) и вспомогательное поле в
другом (в тот же момент времени). Примером последнего описанного варианта является использование
U-образного магнитострикционного тела, где обмотка переменного тока намотана на одно плечо U-образной
формы или на основание, а поляризующая обмотка расположена таким образом, что одно плечо будет
создавать эффект «притяжения», а другое — «отталкивания», и наоборот. Аналогично, используя
трехплечевой E-образный сердечник, намотанный с катушкой переменного тока на центральном плече и
поляризующей обмоткой по всему центральному плечу, можно получить одновременное удлинение
центрального плеча и сокращение внешнего плеча (и наоборот).
Неравная длина ножек под действием этого тянуще-толкающего механизма могла быть использована для
создания синфазных волновых процессов в жидкости, сохраняя при этом общее действие устройства
m'agneto 95 как передатчика в один момент времени и сразу же как приемника в следующий момент времени.
Магнитная цепь, образованная магнитострикционным устройством, может быть улучшена (т. е. магнитное
сопротивление магнитного пути, подверженного воздействию электромагнитного поля, создаваемого
катушкой питания, может быть увеличено) путем заполнения или частичного заполнения воздушных
пространств магнитным материалом с относительно высокой магнитной проницаемостью, что возможно
только при использовании ПАТЕНТНОЙ СПЕЦИФИКАЦИИ.
Дата подачи заявки: 25 мая 1932 г. № 14880/32402, 1. Полная левая сторона: 7 февраля 1933 г.
Завершено: 27 ноября 1933 г.
ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования в области передатчиков и приемников волнового давления, включающие
магнитопроводящие устройства.
Мы, компания MARCONI INTERNATIONAL MARINE COMMUNICATION COMPANY, LIMITED,
зарегистрированная в соответствии с законодательством Великобритании, расположенная по адресу: Marconi
House, Strand, London, W C 2, и NO Rm AN PULLEN HINTON, британский подданный, по адресу: 57, Broughton
Avenue, Finchley, London, N.3, настоящим заявляем, что природа данного изобретения заключается в
следующем:3 f J Данное изобретение относится к передатчикам и приемникам волнового давления,
включающим магнитострикционные устройства для преобразования электрической энергии в механические
колебания и наоборот, и 4 j более конкретно к передатчикам и приемникам, пригодным для использования в
системах эхолокации, подводных сигнальных системах и системах, в которых наличие подводных объектов,
например, айсбергов, обнаруживается путем передачи волн давления и наблюдения за последующими
отраженными волнами, если таковые имеются.
Хорошо известно, что подводная сигнализация, эхолокация или обнаружение подводных объектов
осуществляется с помощью устройств, предназначенных для преобразования электрических импульсов или
волн в механические колебания, которые передаются в море или другую среду в виде волн давления, причем
указанные волны давления, в случае систем эхолокации, передаются до границы среды и отражаются от нее,
а время, необходимое для прохождения волны давления до границы среды и обратно, в сочетании со
знанием скорости распространения указанных волн давления в рассматриваемой среде, позволяет измерить
расстояние между точкой распространения и точкой отражения.
Настоящее изобретение предлагает усовершенствованные передатчики и приемники общего назначения,
описанные выше, и, как указано выше, использует хорошо известное явление магнитострикции для
преобразования электрических импульсов или волн в механические колебания и наоборот.
Магнитострикционный преобразователь может работать за счет изменения длины, вызывающего волну
давления, и/или за счет изменения ширины, вызывающего такую волну. Изменения длины и ширины
противоположны в том смысле, что увеличение одного измерения сопровождается уменьшением другого, при
этом объем остается практически постоянным.
При осуществлении настоящего изобретения изменения размеров могут происходить в магнитострикционном
теле любой из множества различных форм, например,
Это может быть простой стержень, полый цилиндр или элемент, имеющий два, три или более ответвлений,
например, U-образный сердечник или сердечник E-образной формы. При необходимости поляризация может
осуществляться различными способами, например, с помощью отдельных обмоток, наложения постоянного
тока на обмотку переменного тока (например, с помощью дроссельного питания) или с помощью постоянных
магнитов. Поляризующее поле может совпадать с полем переменного тока.
поле или оно может быть вынуждено противостоять
Переменное магнитное поле в одном плече (в любой данный момент времени) и вспомогательное поле в
другом (в тот же момент времени). Примером описанной схемы является использование U-образного
магнитострикционного тела, где обмотка переменного тока намотана на одно плечо U-образной формы или на
его основание, а поляризующая обмотка расположена таким образом, что одно плечо будет создавать
эффект «притяжения», а другое — «отталкивания», и наоборот. Аналогично, используя трехплечевой
E-образный сердечник, намотанный катушкой переменного тока на центральном плече и поляризующей
обмоткой по всему центральному плечу, можно получить одновременное удлинение центрального плеча и
сокращение внешнего плеча (и наоборот).
Неравная длина ножек под действием этого тянуще-толкающего механизма могла быть использована для
создания синфазных волновых процессов в жидкости, сохраняя при этом общее действие устройства
m'agnleto 95 как передатчика в один момент времени и сразу же как приемника в следующий момент времени.
Магнитная цепь, образованная магнитострикционным устройством, может быть улучшена (т. е. сопротивление
магнитного пути, подверженного воздействию электроэнцефалического поля, создаваемого нагревающей
катушкой), путем заполнения или частичного заполнения воздушных пространств магнитным материалом со
сравнительно высокой магнитной проницаемостью, который лишь частично участвует в процессе в качестве
магнитного пути и никоим образом не нарушает передачу и прием за счет магнитострикции.
В тех случаях, когда используется изменение ширины магнитострикционного тела, это тело предпочтительно
должно быть симметричным в обеих плоскостях, например, оно может иметь форму куба, в котором волны
изменения длины и волны изменения ширины приблизительно равны, а отражатель предпочтительно
располагается таким образом, чтобы отклонять волны изменения ширины (которые сдвинуты по фазе на 180°)
в том же направлении, что и волны изменения длины M5, так что они будут складываться в фазу друг с
другом, если отражатель и его положение относительно куба выбраны соответствующим образом.
В зависимости от того, питается ли обмотка постоянным током, переменным током или высокой или низкой
частотой, используемые магнитострикционные элементы могут быть выполнены из твердого или
ламинированного материала.
При возбуждении переменным током размеры магнитострикционных тел следует выбирать таким образом,
чтобы частота переменного тока равнялась собственной частоте материала, используемого для продольных
или поперечных колебаний. Эти значения можно заранее определить, исходя из скорости звука в материале и
длины или ширины магнитострикционного тела.
Применение проектора в подводных условиях требует выбора подходящего некоррозионного материала,
четкой формы активной поверхности проектора, водонепроницаемой защиты четырех обмоток под
напряжением и подходящего корпуса для самого проектора. Еще одним важным моментом является
необходимость того, чтобы проектор мог немедленно работать в качестве приемника без каких-либо
изменений, поскольку это дает преимущество в случае эхолокации на малых глубинах, так как источник волн
давления и их приемник находятся в одном месте, что позволяет избежать ошибок, которые возникли бы из-за
распространения волн давления в воде, если бы использовался отдельный приемник, расположенный вдали
от передатчика.
Для получения четких эхосигналов на больших глубинах и возможности различения различных плоскостей на
морском дне необходим направленный луч. Поэтому проектор следует располагать так, чтобы его рабочая
плоская поверхность была горизонтальна морскому дну.
Предложенный метод для определения предельных пьезострикционных свойств используемых материалов
заключается в проведении продольных колебаний образца в виде прямой полосы, предпочтительно с
ламинированным поперечным сечением круглого, квадратного или прямоугольного сечения. Образец
располагается таким образом, чтобы его возбуждали на его собственной частоте продольных колебаний, и
крайне желательно, если не абсолютно необходимо, чтобы он был закреплен в центре, где, конечно, при этих
условиях резонансных колебаний движение равно нулю.
Подобный образец в виде прямого стержня, подвешенного или закрепленного в центре, очевидно, будет
иметь плохую магнитную цепь для любой намотанной вокруг него катушки питания, но предлагается замкнуть
магнитную цепь с помощью способа, описанного в пункте 75.
Один, два, три, четыре или более ярма из магнитопроницаемого материала, предпочтительно
ламинированного, примыкающих к каждому концу прямой планки. В этих положениях оставляется небольшой
воздушный зазор, так что сам образец может свободно вибрировать в продольном направлении, в то время
как магнитное сопротивление магнитного пути вне образца, включая ярма и воздушные зазоры, мало по
сравнению с сопротивлением самого образца.
Для того чтобы основная частота колебаний совпадала с частотой колебаний катушки возбуждения, образец
поляризуется либо постоянным магнитом, соответствующим образом расположенным относительно образца,
либо сама катушка возбуждения может быть соответствующим образом запитана постоянным током через
дроссель H F 95, либо может быть выполнена отдельная обмотка вокруг образца или вокруг ярма магнитной
цепи.
В предпочтительной конструкции проектор 10° (передатчик и приемник) выполнен в форме, аналогичной
форме двухпотенциальной магнитной цепи. Поскольку образец должен поддерживаться по центру, ярма
могут быть выполнены в виде E-образных профилей, предпочтительно ламинированных 105. Центральный
элемент g (который не несет и не должен нести никакого магнитного потока) может использоваться в качестве
средства поддержки центральной точки образца 110. Энергетические катушки могут быть расположены вокруг
каждой симметричной половины образца внутри пространств E-образного профиля ярма.
Однако для обеспечения водонепроницаемого соединения можно использовать только одну катушку 115 в
верхней части, а центральную опору образца можно закрепить центральным элементом ярма E с помощью
резиновых шайб, чтобы образовать водонепроницаемое соединение, защищающее обмотки 120,
находящиеся под напряжением.
В данных условиях и при наличии одной катушки центральный элемент предпочтительно должен быть
расположен с высоким магнитным сопротивлением, чтобы возбуждающий поток и поляризующий поток
постоянного тока 125 В проходили прямо через образец от одного конца до другого.
Использование симметричного образца в виде стержня, установленного по центру и включающего
защищенную катушку или катушки возбуждения F 402,123 с путями низкого магнитного сопротивления
снаружи, замыкающими магнитную цепь через небольшие воздушные зазоры, симметрично расположенные
на концах образца, отвечает требованиям, необходимым для подходящего направленного проекционного
передатчика и приемника для подводной сигнализации и эхолокации.
В предпочтительной практической конструкции типа, описанного выше в общих чертах, магнитострикционный
стержень устанавливается между двумя E-образными или закругленными E-образными элементами
магнитного поля, открытые концы которых обращены друг к другу и расположены на небольшом расстоянии
от противоположных сторон стержня. Разумеется, следует понимать, что стержень может быть круглым, а
открытые концы элементов E могут быть соответствующим образом изогнуты, чтобы обеспечить
равномерные воздушные зазоры. Стержень поддерживается опорными элементами, сформированными или
прикрепленными к нему и выступающими в соответствующие отверстия или пазы на концах противоположных
средних ветвей двух E-образных элементов магнитного поля, которые, разумеется, изготовлены из
магнитного материала, отличного от материала, используемого для магнитострикционного стержня. Обмотки
наматываются вокруг стержня и между ветвями двух E-образных элементов, а поляризация может быть
получена любым удобным способом, например, с помощью постоянного магнита, который может быть,
например, расположен перпендикулярно двум E-образным элементам. E-образные элементы и
магнитострикционные стержни предпочтительно изготавливаются из ламинированного материала.
В слегка измененной по сравнению с описанной выше конструкцией, практически полная герметизация, за
исключением торцевой части стержня, достигается путем формирования поляризующего постоянного магнита
в виде двух полуободков, каждый из которых прижимается к одной стороне конструкции, состоящей из
стержня и двух E-образных элементов. Эти ободки скреплены болтами, проходящими через E-образные
элементы. В этой конструкции катушка или катушки предпочтительно наматываются только между средней и
верхней частями E-образных элементов, при этом катушка, конечно, обматывается вокруг стержня, как и
прежде. Затем между стержнем и средней и нижней частями E-образных элементов могут быть
предусмотрены водонепроницаемые резиновые соединения, и таким образом получается очень удобная
полностью закрытая механическая водонепроницаемая конструкция, которую можно прикрепить болтами
непосредственно к днищу судна, так что ее нижняя половина будет контактировать с морем.
В качестве альтернативы, конструкцию EA можно модифицировать таким образом, чтобы воздействие
энергии и поляризация применялись только к одной половине образца стержня, при этом центральная опора,
как и прежде, должна быть водонепроницаемой, а внешняя половина стержня либо выступает из днища
корабля, либо выступает на одном уровне с днищем корабля в подходящей камере. В этой конфигурации
звуковая волна, создаваемая в одной половине образца стержня, распространяется на выступающую
половину, создавая волну на воде.
Указанные выше воздушные зазоры можно надлежащим образом заделать резиновыми шайбами и
вкладышами, чтобы образец был надежно и центрирован на крайних концах, при этом не испытывая
существенных ограничений в продольном направлении.
Что касается схемотехники, то обмотки переменного тока могут, и, как правило, будут, являться частью
резонансного контура и могут использоваться попеременно и без изменений для передачи или приема. Это
очень выгодно для эхолокации на малых глубинах, где время между передачей и приемом невелико. Что
касается используемых магнитострикционных материалов, то такие материалы, как никель и материалы,
известные под зарегистрированными торговыми марками «Мольнель металл (70 % Ri и 30 % Cu)», «Нихром»
и «Инвар», очень хорошо подходят для использования в морской воде благодаря своим некоррозионным
свойствам.
Датировано 25-м днем марта 1932 года.
CARPMAELS & RANSFORD, агенты заявителей.
24, Саутгемптон-Билдингс, Лондон, туалет 2.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования m 2 i или относящиеся к приемникам с магнито-струйными устройствами.
Мы, компания Tig MARCONI INTERNATIONAL MARINE COMMUNICATION COMPANY, LIMITED,
зарегистрированная в соответствии с законодательством Великобритании, по адресу: Marconi House, Strand,
London, W C 2, и No RMAN PULLEN HIN To N, британский подданный, по адресу: 57, Broughton Avenue,
Finchley, London, N.3, настоящим заявляем о характере данного изобретения и о способе его осуществления,
которые подробно описаны и установлены в следующем заявлении:
402,123 Данное изобретение относится к передатчикам и приемникам волнового давления, включающим
магнитострикционные устройства для преобразования электрической энергии в механические колебания и
наоборот, и, в частности, к передатчикам и приемникам, пригодным для использования в эхолокации,
подводных сигнальных системах и системах, в которых наличие подводных объектов, например айсбергов,
обнаруживается путем передачи волн давления и наблюдения за последующими отраженными волнами, если
таковые имеются.
Хорошо известно, что подводная сигнализация, эхолокация или обнаружение подводных объектов
осуществляется с помощью устройств, предназначенных для преобразования электрических импульсов или
волн в механические колебания, которые передаются в море или другую среду в виде волн давления, причем
указанные волны давления, в случае систем эхолокации, передаются до границы среды и отражаются от нее,
а время, необходимое для прохождения волны давления до границы среды и обратно, в сочетании со
знанием скорости распространения указанных волн давления в рассматриваемой среде, дает меру
расстояния между точкой распространения и точкой отражения.
Настоящее изобретение предлагает усовершенствованные передатчики и приемники общего типа, описанные
выше, и, как указано выше, использует хорошо известное явление магнитострикции для преобразования
электрических импульсов или волн в механические колебания и наоборот.
Магнитострикционный преобразователь может работать за счет изменения длины, вызывающего волну
давления, и/или за счет изменения ширины, вызывающего такую же волну, и могут быть использованы как
одно, так и оба этих изменения размеров. Изменения длины и ширины противоположны в том смысле, что
увеличение одного размера сопровождается уменьшением другого, при этом объем остается практически
постоянным.
Согласно настоящему изобретению, передатчик и/или приемник волнового давления включает в себя
магнитострикционный корпус, обмотку возбуждения, связанную с указанным корпусом, и магнитный путь с
низким магнитным сопротивлением, практически полностью приспособленный для замыкания магнитной цепи
через указанный корпус и такой, что суммарное магнитное сопротивление всей магнитной цепи не превышает
существенно сопротивление самого магнитострикционного корпуса.
Изменения размеров могут происходить в магнитострикционном теле различной формы, например, это может
быть простой стержень, полый цилиндр или элемент, имеющий два, три или более ответвлений, таких как
U-образный или E-образный сердечник. При необходимости поляризация может осуществляться различными
способами, например, с помощью отдельных обмоток, наложения постоянного тока на обмотку переменного
тока (например, с помощью дроссельного питания) или с помощью постоянных магнитов.
Поляризующее поле может совпадать 75 с полем переменного тока, или же оно может быть направлено таким
образом, чтобы противодействовать полю переменного тока в одном плече (в любой данный момент времени)
и помогать в другом (в тот же момент времени). Примером последнего описанного варианта является
использование U-образного магнитострикционного тела, где обмотка переменного тока намотана на одно
плечо U-образной формы или на его основание, а поляризующая обмотка намотана вокруг обоих плеч. В этом
варианте одно плечо будет создавать эффект «притяжения», а другое — «отталкивания», и наоборот.
Аналогично, используя трехплечевой E-образный сердечник, на который намотана катушка переменного тока
на центральном плече, а поляризующая обмотка — по всему центральному плечу, можно получить
одновременное удлинение и сжатие внешнего плеча (и наоборот). Во всех этих случаях магнитная цепь будет
замкнута 96 одним или несколькими ферромагнитными элементами с низким магнитным сопротивлением
(количество таких элементов, конечно, будет зависеть от формы магнитострикционного тела — например,
U-образное тело будет требуется один такой элемент (100) между его концами для завершения магнитного
пути), и эти элементы, конечно же, должны быть расположены таким образом, чтобы не маскировать
движущиеся поверхности указанного магнитострикционного тела. Если используется изменение ширины
магнитострикционного тела в дополнение к изменению его длины, то указанное тело предпочтительно должно
быть симметричным в обеих плоскостях, например, оно может иметь форму куба, при этом волна изменения
длины и волна изменения ширины приблизительно равны, и предпочтительно использовать отражатель,
расположенный таким образом, чтобы отклонять волны изменения ширины (которые находятся в фазе 180°) в
том же направлении, что и волны изменения длины, так что они будут складываться в фазу друг с другом,
если отражатель и его положение относительно куба выбраны соответствующим образом. Применение в
подводных работах в морской воде требует соответствующего выбора некоррозионного материала,
определенной формы активной поверхности проектора, водонепроницаемой защиты источника питания.
Обмотки и подходящий корпус для самого проектора. Еще один важный момент — необходимость того, чтобы
проектор мог сразу же работать в качестве приемника без изменений, поскольку это создает резонанс i 30 и
большие изменения сопротивления в резонансе при условии, что пластины были тонкими; например, при
толщине пластин 4 мил были получены изменения индуктивности более %. При толщине пластин 7 j O мил
наблюдались значительно меньшие изменения индуктивности и сопротивления.
Дальнейшие испытания корпусов, изготовленных из тонких изолированных пластин, показали увеличение
изменений сопротивления по мере увеличения площади (т. е. площади подвижной поверхности) корпуса. Это
указывает на то, что при условии, что в корпусах большей площади происходит одинаковое движение, как и в
корпусах меньшей площади, требуется большая мощность, и, следовательно, при одинаковом входном токе
корпуса большей площади должны обязательно демонстрировать большее эквивалентное сопротивление.
Для увеличения изменения плотности магнитного потока переменного тока в теле было необходимо улучшить
магнитную цепь, и, следовательно, магнитная цепь стержнеобразного тела была улучшена путем практически
полного замыкания магнитной цепи с помощью магнитопроводящего материала с высокой магнитной
проницаемостью. Расчеты показали, что при использовании материала с высокой магнитной
проницаемостью, такого как известный под зарегистрированной торговой маркой «сталлой» или
никель-железо, общее магнитное сопротивление цепи не было существенно больше, чем магнитное
сопротивление самого магнитопроводящего тела, особенно в случае, когда в качестве магнитопроводящего
тела использовался никель, который, конечно, не является высокомагнитным. Эксперименты с различными
магнитопроводящими материалами показали, что при одинаковом изменении плотности магнитного потока
никель, по сравнению с материалом, известным под зарегистрированной торговой маркой «никель» (1,5 %
хрома, 20 % железа, 1 % никеля) и никель-железо (36 % никеля и 64 % железа), значительно превосходит его
Соседние файлы в папке патенты