Способ градуировки гидрофонов

 

СПОСОБ ГРАДУИРОВКИ ГИДРОФОНОВ в открытой, сверху заполненной жидкостью камере с жесткими стенками , основанный на сравнении электрических напряжений на образцовом и градуируемом гидрофонах при создании в камере плоской звуковой волны , отличающийс я тем. что, с целью повышения точности измерений при широком диапазоне частот, плавно изменяют частоту звуковой волны,, определяют частоты, на которых сигнал каждого из гидрофонов становится равным нулю, при этом чувствительность градуируемого гидрофона М определяется по формуле Е Sin( I г V / о1 о EoSm(.7rf/f | М„ где чувствительность.образцового гидрофона; ЕГ и Е„ напряжения на градуируемом и образцовом гидрофонах; i f текущая частота градуировки; (Л „ и f частоты, на которых сигналы с образцового и градуируемого гидрофонов равны нулю.

(19) 01) СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

3(5Ц Н 04 R 29 00!

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3526390/18-10 (22) 17. 12. 82 (46, 07. 03. 84. Бюл. Р 9 (72) М. К. Вассергисер, (53) 534, 232 (088 ° 8) (56) 1. Боббер P. Дж. Гидроакустические измерения, М., Мир, 1974, с. 34-38.

2. Голенков A.Н. Исключение влияния неоднородности поля при низкочастотной градуировке гидрофонов. Измерительная техника, 1977, 9 4, с. 68-70 (прототип). (54) (57) СПОСОБ ГРАДУИРОВКИ ГИДРОФОНОВ в открытой, сверху заполненной жидкостью камере с жесткими стенками, основанный на сравнении электрических напряжений на образцовом и градуируемом гидрофонах при создании в камере плоской звуковой вол-ны, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений при широком диапазоне частот, плавно изменяют частоту звуковой волны,. определяют частоты, на которых сигнал каждого иэ гидрофонов ста. новится равным нулю, при этом чувствительность градуируемого гидрофона М, определяется по формуле

Е Sin(/if(% )

Э м г в Е вь(уды где М0 — чувствительность образцового гидрофона;

Е и Е0 — напряжения на градуируемом и образцовом гидрофонах; т — текущая частота гра- 3 дуировки)

Е и Е. — частоты, на которых сигналы с образцового и градуируемого гидрофонов равны нулю.

1078673 где

Тираж 635, подписное

ВНИИПИ Заказ 988j55

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проеткная,4

Изобретение относится к гидроакус. тическим измерениям и может быть использовано при градуировке гидрофонов.

Для градуировки рабочих гидрофонов широкое применение получил ме- 5 тод сравнения, основанный на одновременном или поочередном воздействии одинакового звукового давления на об разцовый и градуируемый гидрофоны.

Методом сравнения можно градуировать 10 гидрофоны в открытом пространстве, бассейне, закрытой камере малого объема с жесткими стенками и т.д.fl).

Недостаток известного способа состоит в низкой точности измерений

s широком диапазоне частот.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ градуировки гидрофонов в открытой, сверху заполненной жидкостью камере с жесткими стенками, основанный на двухкратном сравнении электрических напряжений, на образцовом и градуируемом гидрофонах: при различной глубине погрУжения при создании в камере плоской звуковой волны !23.

Недостаток известного способа также состоит в низкой точности измерений в широком диапазоне частот.

Цель изобретения — повышение точности измерений при широком диапазоне частот.

Поставленная цель достигается тем что в способе градуировки гидрофонов в открытой, сверху заполненной 35 жидкостью камере с жесткими стенками основанном на сравнении электрических напряжений на образцовом и градуируемом гидрофонах при создании в камере плоской звуковой волны, 40 плавно изменяют частоту звуковойволны, определяют частоты, на которых сигналы каждого из гидрофонов становятся равными нулю, при этом чувствительность градуируемого гид- 45 рофона определяется по формуле е зь(и/е )

М вЂ” чувствительность образ цового гидрофона; 50

Е и Š— напряжения на граду-. с о ируемом и образцовом гидрофонаху

f - текущая частота градуировки; 55

fo u f — частоты, на которых сигналы с образцового и градуируемого гидрофонов равны нулю.

Измерение уровней заменено изме- 6О рениями частот. Физически исключение погрешности от несовпадения акусти== ческих центров основано на том, что когда глубина их расположения равна половине длины звуковой волны, сигнал с гидрофона минимален, причем измерения частоты могут быть проведены с высокой точностью.

Применение настоящего способа градуировки гидрофонов позволит существенно (в 3-5 раз) расширить час- тотный диапазон градуировки методом сравнения в открытых камерах. Трудоемкость настоящего метода снижена, поскольку, требуется лишь дважды измерить частоты минимумов нулей напряжения взамен двукратных измерений напряжения в каждой точке частотного диапазона и измерения уровня, Изобретение поясняется чертежом, где представлена схема установки, реализующей настоящий способ.

Установка содержит цилиндрическую звукомерную камеру 1, заполненную водой 2, образцовый и градуируемый гидрофоны 3 и 4, излучатель 5, переключатель 6, усилитель 7, фильтр 8, вольтметр 9, осциллограф 10, усилитель мощности 11, частотомер 12, генератор 13.

Установка работает следующим образом.

Синусоидальный сигнал, частота которого контролируется частотомером 12, через усилитель мощности ll поступает на излучатель 5, расположенный на дне открытой сверху цилиндрической эвукомерной камеры 1, заполненной водой 2. При соблюдении соотношения между диаметром камеры9 и частотой f(D c 0,585 с/f) в камере распространяются плоские звуковые волны. Давление, действующее на образцовый 3 и градуируемый 4 гидрофоны, возбуждает в них электрическое напряжение Ер и Е . Электрические сигналы усилйваются усилителем 7, пропускаются через фильтр 8 и измеря ются вольтметром 9. При необходимости визуализации сигналов может быть подключен и .осциллограф .10. Переключение вольтметра на измерение сигналов с образцового и градуируемого гидрофонов осуществляется переключателем 6.

После проведения измерений Ео и

Е в требуемых точках частотного диайазона плавным изменением частоты добиваются минимальных показаний вольтметра 9 при подключении поочередно образцового и градуируемого гидрофонов и фиксируют соответствующие частоты f и f . Чувствительность градуируемого гидрофона определяют по приведенной формуле.