Способ абсолютной градуировки гидрофонов в камерах, управляемых упруго-массовым импедансом

 

(72) Авторы иэобретеиия!

1 ,ъ а 4

Ю.Г.Рачков и А.Н.Голенков (7I) Заявитель (4) СПОСОБ АБСОЛЮТНОЙ ГРАДУИРОВКИ ГИДРОФОНОВ .

В КАМЕРАХ, УПРАВЛЯЕМЫХ УПРУГО-МАССОВЫМ

ИМПЕДАНС ОМ

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при испытании гидрофонов.

По основному авт.св. N 783595 известен способ абсолютной градуировки в камерах, управляемых упругомассовым импедансом, заключающийся в том, что устанавливают гидрофон, в измерительной камере, заполненной жидкостью, создают переменное избыточное давление на входе испытуемого гидрофона путем колебаний измерительной камеры и определяют чувствительность как отношение напряжения с выхода гидрофона к давлению на входе, 35 причем устанавливают гидрофон в двух различных поперечных сечениях измерительной камеры, измеряют расстояние от гидрофона до уровня жидкости, после создания переменного избыточно20 го давления определяют амплитуды напряжений с выхода гидрофона при закреплении его в двух этих сечениях, находят разницу амплитуд измеренных, напряжений и определяют чувствитель. ность с учетом вышеуказанных параметров.

Недостаток известного способа состоит в низкой достоверности градуировки в замкнутых камерах при повышенных гидростатических давлениях.

Цель изобретения - повышение достоверности градуировки в замкнутых камерах при повышенных гидростатических давлениях.

Поставленная цель достигается тем, что после создания переменного избыточного давления дополнительно оп- ределяют фазовый сдвиг между напряжениями с выхода гидрофона, при этом чувствительность гидрофона опре. деляют по формуле где т" - фазовый сдвиг, U - напряжение с выхода гидро932654 формула изобретения

3 фона, установленного на глубине Н, Ц - напряжение с выхода гидрофона, установленного на глубине Н "

p - плотность жидкости с ." амплитуда угла колебаний камеры, - ускорение силы тяжести, и) - круговая частота колебаний камеры.

ll р и м е р. Проводилась градуировка гидрофона, изготовленного на базе пьезоэлемента сферической формы 4 52 мм из ЦТС-19. Градуировка проводилась в качающейся камере. Размеры столба жидкости, =840 мм, диаметр 80 мм. Частота сигнала

1,4 Гц. Рабочая жидкость - трансформаторное масло, плотность которого составляла 878 кг/м . Гидростатическое давление в камере порядка

10 мПа.

Гидрофон закреплялся в камере с возможностью перемещения по глубине.

Способ осуществляют следующим образом.

Закрепляют гидрофон на глубине

Н 0,523 м, герметизируют камеру, 1

Создают статическое давление, равное 10 мПа и приводят камеру в колебательное маятниковое движение с частотой сигнала 1,4 Гц, измеря- . ют напряжение с выхода гидрофона, которое равняется 0 — — 0,024 В, после остановки камеры передвигают гидрофон на глубину Н 0,723 м, повторяют позицию 2 и измеряют напряжение, равное U = 0,053 В. Записывают на регистрирующем устройстве типа Н-327 осциллограммы напряжений, включая первые периоды колебаний при закреплении гидрофонов на глубине

Н и Н . Определяют сдви - фаз. Аналйз осциллограмм показывает, что амп. литуды первых колебаний имеют фазовый сдвиг 180О, поэтому чувствительность определяют из соотношения

В отличие от основного способа находят сумму измеренных напряжений и определяют сдвиг фаз напряжений., ВНИИПИ Заказ 3803/7 М .Филиал flW "Патент", 4

Чувствительность, измеренная с учетом анализа фаэовых соотношений, не выходит за предел ошибок известного способа. Расчет чувствительности без учета фазовых соотношений приводит к грубым ошибкам (т.е. когда находят разницу напряжений).

Выбор глубин, ближе ко дну каме1в ры, обладает рядом преимуществ при градуировке гидрофонов с малой чувствительностью.

Преимуществом предлагаемого способа является получение больших уровней звуковых давлений на входе гидрофона. Это приводит к повышению соотношения сигнал — помеха.

Способ абсолютной градуировки гидрофонов в камерах, управляемых упруго-массовым импедансом, по авт. се. 11 783595, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения .достоверности градуировки в замкнуl тых камерах при повышенных гидростатических давлениях, после создания щ переменного избыточного давления дополнительно определяют фазовый сдвиг между напряжениями с выхода гидрофона, при этом чувствительность гидрофона определяют по формуле

4(u -u (- ) v(i ) ж

УР Н-H+ — Н -Н

/ где Ч вЂ” фазовый сдвиг;

46 U - напряжение с выхода гидрофона, установленного на глубине Н1, U - напряжение с выхода гидро0. фона, установленного на

43 глубине Н, g - плотность жидкости; с(- амплитуда угла колебаний камеры; сГ - ускорение силы тяжести, ш - круговая частота колебаний камеры.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

< 783595, кл. Н 04 R 29!00, 1979 (прототи n) .

7 Тираж 685 Подписное г. Ужгород, ул. Проектная, 4