Способ калибровки биградиентного гидрофона

 

Сущность изобретения: калибровку биградиентных приемников, выходной сигнал которых пропорционален второй производной давления акустической волны, производят методом сравнения с образцовым гидрофоном в зоне сферического распространения волн. С целью повышения точности определения чувствительности и расширения измеряемого диапазона чартот в сторону низких частот калибруемый и образцовый гидрофоны располагают на расстоянии до излучателя звука R 10L, где L- эффективная длина биградиентного приемника , а учитываемую в результатах вычисления поправку на сферическое распространение волн определяют как 1р - V1 +у. . , где К 2л/ А - вол новое K4R4 число.

.Ы2 Ä1757130 А1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 Н 04 R 29!00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

"- К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ. гй} «» A

М " Юик,щ;, Й Э

Изобретение относится k измеритель; .: ния с образцовым гидрофоном в зоне сфеной технике, предназначено для калибров-::- рического распространения волн вблизи из. ки гидрофонов биградиента давления "..лучателя звука, заклЮча:ющиеся в звуковой волны в зоне сферического рас- . :. .::.сравйении амплйтуд выходных сигналов обпрострайения волн ме годом сравненйя: с -,:разцового гидрофона и калибруемого приобразцовымгидрофоном, - .:,::.-:".,-:,,:...:.емника градиента давленйя и расчета

Биградиентный гидрофон представляет чувствительйости калибруемого приемника собой конструктивное соедийение двух при- : С введением поправки, учитывающей разли емников градиента давления, расположен- : чие градиента звукового"давленйя в сфериных аксиально на фиксированйом . ::ческой и плоской волнах. расстоянйи друг от друга с встречным вклю-. " .:::::: Однако калибровка биградиентных гидчением сигналов. При равных геометрйче- " рофонов этими способами невозможна, так ских длинах приемников градиейта- как применение известной поправки на давления и одинаковых их чувствительно- ; . сферическое распространение волн привостях амплитудно-частотная характеристика . дит в этом случае к ошибочным результатам. биградйентного гидрофона в плоской волне .. В качестве прототипа выбран способ капропорциональна квадрату частоты, его ха- - либровкй приемников градиента давления, рактеристика направленности —. квадфФу заключающийся в том, что приемник градикосинуса угла прихода звуковой волны. " . ента давления и образцовый гидрофон, расИзвестны способы калибровки прием- " положенные на одинаковом расстоянии и ников градиента давления методом сравне- до излучателя звука в зоне сферического

1, "., -" .. ; :.:;.:::, —:.-, : . . :, .::: - 2 ! (22) 23;04.90.::::;.,::::; ::.: .::., -:: .:-:,::, :::. " :-, ::ранения волн. С целыю повыщенйя точности (71) Научно-производственное объединение :..: йия измеряемого диапазона частот в сторо"Квант"., ::.,,:::,::-.: .. .. .:,::.::,::,:: —::. ну низких частот : калибруемый и ,(72) А.Г.Айдреев, В.ГДмитриев, С,С.Плато-::. ;-,: ..образцовый гидрофоны располагают на йов и }O.E.Ôèàåéñêèé: ., .:::::,::::::-..: .,:.,; —::-.:-:расстоянйи до излучателя звука R 10L, где (56) Боббер Роберт Дж. Гидроакустические : L — эффективная длина биградиентного при., измеренйя; — M;; Мир. с.86.: - " . : . ::. -.:::;,.:- . емника, а учитйваемую в"результатах вычис(54) СПОСОБ КАЛИБРОВКИ БИГРАДИЕг1Т-::::; ления поправку" — на сферическое

НОГО ГИДРОФОНА .:,::, .::::.:-- ::::.:,:.:,. распространение волн ф определяют как (57) Сущность изобретения: калибровкубйг-,., м,:, °;.»","- - --, -"- :-,:,д=- ;,"::, - гз :-" которых пропорционален второй производ-.":, „,, К и ной давлейия акустической волны произво- .. ;.:.,число. дят методом сравнения с образцовым

1757130 распространения волн, помещают в середи- ранения звуковой волны, равное нулю в пло- .. не водного-слоя, и Змеряют напряжения нэ . ской волне, состэвляет в сферической волне выходэх кэлибруемого приемника и обрэз- не более о, что позволяет избежать искэжецового гидрофонэ и вйчисляютчувствитель- ния характеристик нэпрэвленности бигрэность кэлибруемого приемника, учитывая в 5 диентного гидрофонэ и получать его окончэтебльных результатах пог1рэвку ф нэ : эмплитУдно- эстотйую хврэктеристику с зэсферическое рэспрострацение eîлн, опре- ., Дэвэемой norPeøHîñòüIo в широком Диэпэ:ляем ю rio формуле, -:. - . . зо (е частот. Введение попРавки У" ПОЗВОЛяЕт КОМйЕгНСИРОбВатЬ раЗЛИЧИЕ ЭМПЛИ-.

10 туд второй"производной давления звукэ в

Ф= 1+

У = Р 2 - : сферической и плоских волйэх и получать, -. характеристики бигрэдиентного гидрофонэ в зоне сферйческОго рэспрострэнения волн, где К вЂ” Увголйовое число . аналогичные его характеристикам в плоской

Недостатком этого способа является то, что йри калибровке бигрэдиент ого гидро-, ...: Способ осущес л етс с ду щ б посо осуществляется следующим обфона в зоне сферического рэспрострэнения ,разам.волн применение поправки ф привуодит.к . . : " Располагают образцовый и кэлибруе- . ошибке в определении чувствительности . мый бигрэдиентный гидрофоны в середине бигрэдиентного гидгрофойа, увеличиваю- 20 водного слов нэ расстоянии R ф(/о до щейся "с понижением частоты; Кроме тото: .: излучателя звука в зоне сферического рэсрэсположение бигрэдиентного гидгрофонэ в:::. :прострэнения волн; устэнавлйвают требуезоне сферического расположения волн при- муЮ частоту и амплитуду излучаемого" водйтк тому, что градиенты дэвления звуко- сигнала, измеряют хэрэктеристику нэпрэввой волны, регистрируемые приемникэми 25 лгенйости кэлибруемого гидрофонэ, ориенгрэдйенгта давления, размещенными нэ Рэз- " тйру от ось мэксимэльной чувствительности

НоМ расстоянии до излучателя звукэ, имеЮт кэлибруемого гидрофонэ нэ излучэтель звурэзличнь1е эмплитуды, что вызывает иска.-: кэ; измеряют нэпряжения нэ выходах об- :. жение хэрэктерйстик бигрэдиентного.гид- рэзцового и кэлибруемого гидрофонов, рофонэ в области низких частот.. ": " : . 30 рэссчитывэютзнэчение попрэвкиф нэ сфе-, Цель изобретения — повышение точно- . Рическое распространение волн для данных сти определения чувствительности бигрэ КРи определяютчувствительностькэлибрудиентных гидрофонов ..-: .. емого гидрофонэ нэ данной частоте.

Поставленная цель достигается тем, что . Количественное значение увеличенйя кэлибруемый бигрэдиентный гидрофон и 35 точности определения чувствительности обрэзцовый гидрофон помещают в середи- при применении предлагаемого способа кэ ну водного слоя нэ одинаковом рэсстоянии либровки бигрэдиентных гидрофонов по

Й до излучателя звука, определяемом из ус- сравнению с прототипом определяется со-. ловим R L/IT где 1 — эффективная Алина отношейием знэчений предлагаемой и прибигрэдиентного гидрофонэ, о-задаваемая 40 мененной в прототипе поправок нэ погрешность определения чувствительно- сферическое распространение волн. Так, сти бигрэдиентного гидрофонэ, ориентиру- при KR= I применение поправки, указанной . ют ocb максимальной чувствительности . в прототйпе, приводит к ошибке в определекэлибруемого гидрофонэ нэ излучатель, из- нии чувствительности бигрэдиентного,: смеряют нэпряжения нэ выходах кэлибруемОгО и обрэзцового гидрофонов и 45 гидрофонэ в Iß рэз (или 60О/), э при регистрируют чувствительность кэлибруемого бигрэдигентного гидрофонэ с учетом КБ «1 составляет 2/gR, поправки нэ сферическое распространение Применение предлагаемого способа кэволн ф определяемой из вырэжения либровки бигрэдиентных гидрофонов побб зволяет в зоне сферического гр = 1+ „. —, — распространения волн получать карактери(К R )" . стики биградиентного гидрофона в Лироком диапазоне частот.

Размещение бигрэдиентного гидрофо- Ф о р м у л э и з о б р е т е н и я нэ нэ расстоянии R L/о до излучэтеля 55 Способ калибровки бигрэдиентного гидзвука приводит к тому, что отличие эмпли-. Рофонэ, при котором кэлибруемый и образтуд сйгнэлов с приемников грэдиентэ дэв- цовый гидрофоны помещают в середину ления: одинаковой чувствительности, водного слоя нэ одинэковом расстоянии от вызвэйное сферическим законом рэспрост 1 757130,. с..

Составитель:. А. Андреев

Редактор О.Юрковецкая Техред M.Mîðlåíòçë -.: Корректор И..Шулла

Заказ 3101,: Тираж -: . ... Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета йо изобретенйям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

5 6 излучателя звука, ориентируют ось макси- где 1 — эффективная длина калибруемого . мальной чувствительности калибруемого гидрофона. о- погрещность определения гидрофона на излучатель, измеряют напря- чувствительности, а поправку ф на сферижение на выходах калибруемого и обраэцо- : ческое распространение волн определяют вого гидрофонов и регистрируют из выражения чувствительность калибруемого гйдрофона 5

9-: . ;: странение.волн, о т л и ч а ю щ-и и с я тем, "";::::::-:, . : :. (K R )4 что, с целью повышения точности, расстояние R между калибруемым гидрофоном и -: где К- волйовое число. излучателем выбйрают иэ условия R L/(г, 10 ".,:: . - .