Способ абсолютной калибровки инфразвуковых гидрофонов в маятниковых камерах — SU 945673 (original) (raw)
Союз СоветскихСоцкапкстическкхРеспубпмк ИДЕТЕЛЬС АВТОРСКОМ(6 ) Дополнительное к авт. свнд-ву ) )т 66404)М. Кл,22)Заявлено 21,05.80 (2) 2927с присоединением заявки1 НЗ Гееударстюнын комнт СССРтет делам нзобретенн ублкковано 23.0ата опубликован ЗУДК 534.88+ +534.6 (088,8)) Заявктел 4) СПОСОБ АБСОЛЮТНОЙ КАЛИБРОВ ИНФРАЗВУКОВЫХ ГИДРОФОНОВ В МАЯТНИКОВЫХ КАМЕРАХ стот колебаний маятка О аетсяНапряаятник где нР(е ицрофона; гидрофона,ссовым нлше Изобретение относится к контрольно: измерительной технике и может быть использовано при акустических измерениях.По основному авт, св. )Ф 6640465 известен способ абсолютной калибровки инфразвуковых гидрофонов в маятниковыхмерах, заключающийся в том, что создают на входе гидрофона акустическое давление путем маятниковых колебаний измерительной камеры относительно оси ее подвеса. Чувствительность испытываемого гидрофона определяют как отношение напряжения с выхода гидрофона к давлению на входе гидрофонв, рассчитанного косвенным методом с учетом значения массового импеданса столба жидкости и параметров движения камеры.Достоинством способа является простота его реализации при повышенныхгидростатических О давлениях в замкнутом объеме 11.Недостатком способа является узкий частотный диапазон калибровки, обусловленный относительно низкой частотой и малым диапазоном чаниковых камер,Цель изобретения - расширение частотного диапазонвеПоставленная пель достигается тем,что согласно способу абсолютной калибровки инфразвуковых гидрофонов в маятниковых камерах останавливают камеру,размещают в ней излучатель, изменениемвеличины напряжения излучателя на чрстоте маятниковых колебаний получают напряжение на выходе гидрофона, равное напряжению на его выходе при маятниковыхколебаниях квмерыи определяют чувствительность гицрофона в частотном цивпазоне, гценепоцвижнвя камера управляется гибкостью.физическая сущность способа заклюследующем,жение на выходе гидрофонаой камере Оравно)- давление на входеобусловленное мвдансом столба жидкости между гидрофоном и сечением с нулевым избыточным давлением, величина которого равна3Рт)к 1 рсР (Н-Н )+ - (Н -Н),1)где р - плотность жидкости;сускорение силы тяжести;10Д, - амплитуда угла колебаний;Н-Н,-, - высота столба жидкости между гидрофоном и сечением снулевым избыточным давлением; 5м - круговая частота колебанийкамеры,В остановленной камере создают акустическое давление дополнительным излучателем, при этом напряжение на выхо де калибруемого гидрофона можно записать в виде,0 =2 Р(с), (Я)25 где Р (с) - давление, обусловленное упругим импедансом неподвижной камеры.При постоянстве амплитуды электрического напряжения на входе излучателя давление, создаваемое им в камере, не зависит от значений частоты в диапазоне частот, верхняя граница которого равна 1/2 частоты первого резонанса замкнутой акустической колебательной системы. В этом диапазоне камера фуправляется гибкостью". Давление, создаваемое при ф этом дополнительным излучателем, равноР(с) =Х/С,где Х,- смешение излучателя;С - суммарная гибкость системы.Это давление не зависит от частоты, но абсолютное его значение трудно расФФ считать из-за неопределенности акустической гибкости С. При равенстве напряжений ц на выходе гидрофона при его воэбуждении в маятниковой .камере и напряжения О,при его возбуждении в останов 50 ленной камере искомую чувствительность можно записать в видеДавление Р (п) рассчитывается согласно выражению (1 ) с точностью, доста.точной для практического применения. Таким образом, используя дополнитель, ный гидрофон как контрольное устройство для сравнения напряжений, возможно произ. извести замещение трудно рассчитываемого давления, обусловленного упругим импедансом, на давление, обусловленное массовым импедансом столба жидкости в той же камере,П р и м е р В камере установлен калибруемый гидрофон иэ пьезокерамического материала, Частота колебаний камеры составляет=1,4 Гц Общая длина столба жидкости равна 0,6 м, гидро- статическое давление равно 10 МПа. На расстоянии х=0,2 м от калибруемого гидрофона установлен дополнительный гидрофон, используемый в качестве излучателя, Резонансная частота камеры под давлением равна 850 Гц, следовательно, ее рабочий диапазон -ф 400 Гц, Создают акустическое давление на входе гидрофона при номоши дополнительного излучателя в неподвижной камере на частоте 1,4 Гц. При напряжении на входе излучателя -90 В, напряжение на выходе калибруемого гидрофона равняется напряженщо при возбуждении гидрофона при маятниковых колебаниях камеры и не изменяется в пределах погрешности измерения ао частоты400 Гц. Чувствительность рассчитывается с использованием полученных экспериментальных и табличных данных согласно выраженщо (3), Таким образом, частотный диапазон калибровки увеличен до 400 Гц. При иоользовании камер малых линейных размеров диапазон частот калибровки может быть эначительно увеличен.Использование изобретения позволяет расширить частотный диапазон калибров ки гидрофонов в замкнутых камерах при существенном упрощении способа и беэ потери точности.Формула изобретенияСпособ абсолютной калибровки инфразвуковых гидрофонов в маятниковых камерах по авт. св. % 664046, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения частотного диапазона, останавливают камеру, размещают в ней излучатель, изменением величины напряжения излучателя на частоте маятниковых колебаний получают напряжение на выходе гидрофона, равное напряженщо на его выСоставитель Л. КарписоновРедактор Н. Лазаренко Техред Е,Харитончик . Корректор В Бутяга 8316/89 Тираж 807 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113038, Москва, Ж, Раушская набд. 4/8Заказ Филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 5 948673 бходе при маятниковых колебаниях ка- Источники информации,меры и опрецеляют чувствительность принятые во внимание угри экспертизегицрофона в частотном диапазоне, гце 1. Авторское свидетельство СССРнепоцвнжная камера управляется гиб- Иф 664046, кл. С 01 Н 3/00, 1974костью. % (прототип).
Способ абсолютной калибровки инфразвуковых гидрофонов в маятниковых камерах