Принцип действия гидрофонов основан на прямом пьезоэлектрическом эффекте пьезокерамических материалов: при воздействии звукового давления на поверхность пьезокерамического элемента на его электродах возникает электрическое напряжение, пропорциональное действующему давлению.

Конструктивно гидрофон представляет собой гидроакустическую головку, содержащей пьезокерамический чувствительный элемент (далее пьезоэлемент) и предварительный усилитель, размещенные в герметичном корпусе с кабелем, заканчивающимся соединительной вилкой (конструкция гидрофона неразборная). Пьезоэлемент гидроакустической головки покрыт эластичным звукопрозрачным компаундом, поверх которого нанесен тонкий металлизированный слой, обеспечивающий эффективную экранировку пьезоэлемента от внешних электрических полей и его защиту от проникновения молекул воды через компаундное покрытие к электродам пьезоэлемента. Для механической, гидролитической и химической защиты металлизированного покрытия пьезоэлемент залит вторым слоем эластичного звукопрозрачного компаунда. Малошумящий предварительный усилитель собран по схеме неинвертирующего усилителя напряжения.

Блок коммутации обеспечивает соединение гидрофона с измерительной аппаратурой, подачу напряжения питания и дистанционное переключение режимов работы. Общий вид гидрофона приведен на рисунке 1. Пломбирование блока коммутации от несанкционированного доступа выполняется на его тыльной стороне (донышке).

Гидрофоны имеют два режима работы: режим измерений и режим измерений собственных шумов. В режиме измерений гидрофон преобразует звуковое давление в водной среде в пропорциональное выходное напряжение. В этом режиме пьезоэлемент подключен к входу предварительного усилителя. В режиме измерений собственных шумов к входу предварительного усилителя подключен емкостной эквивалент пъезоэлемен-та, в то время как сам пьезоэлемент отключен и закорочен. Переключение режимов работы осуществляется по цепи управления путем подачи с блока коммутации управляющих импульсов напряжения 12 В положительной или отрицательной полярности с длительностью от 0,1 до 1 с.

Блок коммутации

гидрофон

кабель

Рисунок 1 - Фотография общего вида гидрофона ГИ55

Комплект поставки гидрофонов приведен в таблице 1 Таблица 1 - Комплектность

Диапазон рабочих частот, Гц ............................................................................ от 2 до 125000.

Верхний предел динамического диапазона (относительно 20 мкПа) при коэффициенте

нелинейных искажений не более 1 %, дБ, не менее

Номинальный уровень чувствительности на частоте 80 Гц относительно

1 мкВ/Па, дБ............................................................................................................. от 86 до 94.

Температурный коэффициент уровня чувствительности в диапазоне температур от

минус 4 до 35 °С, дБ/°С, не более

Изменение уровня чувствительности при изменении гидростатического давления на каждые 0,1 МПа, дБ, не более

Неравномерность частотной характеристики чувствительности в диапазоне рабочих частот, дБ, не более

Неравномерность диаграммы направленности в горизонтальной плоскости в рабочем угловом секторе ± 180° в диапазоне частот треть октавного ряда от 63 до 125 кГц, дБ, не более

Неравномерность диаграммы направленности в вертикальной плоскости в рабочем угловом секторе ± 30° относительно нормали к оси гидрофона в диапазоне частот треть октавного ряда от 63 до 125 кГц, дБ, не более

Пределы допускаемой относительной погрешности уровня чувствительности при доверительной вероятности P = 0,95, дБ

Уровень эквивалентного шумового давления (относительно 20 мкПа), дБ, не более

Минимальное сопротивление нагрузки, кОм

Максимальная емкость нагрузки, нФ

Габаритные размеры гидрофона без учета длины кабеля (диаметр х длина), мм, не более................................................................................................................18  х 230.

Масса (с кабелем), кг, не более

Лист № 3 Всего листов 4 Параметры электропитания:

• - напряжение постоянного тока, В..................... от минус 14 до минус 10; от 10 до14;

• - сила тока покоя, потребляемого гидрофоном, мА, не более..................................20.

Рабочие условия эксплуатации:

• - рабочая среда .................................................................... морская или пресная вода;

• - температура водной среды, °С ........................................................ от минус 4 до 35;

• - избыточное гидростатическое давление, МПа, не более .........................................4.