Способ определения модуля коэффициента отражения звуковой волны от подводного грунта

Способ определения модуля коэффициента отражения звуковой волны от подводного грунта

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к гидроакустическим измерениям и может быть использовано для определения модуля коэффициента отражения звуковой волны от грунта. Целью изобретения является повышение точности определения модуля коэффициента отражения в области низких звуковых частот. Сущность изобретения заключается в том, что при возбуждении звукового поля в водном слое в иссдедуемом диапазоне частот прием суммарного звукового сигнала производят в точках водного слоя, где наблюдаются первые, считая от дна, максимум и минимум интерференционной картины звукового поля давления и вертикальной составляющей колебательной скорости, регистрируют в точках первых экстремумов каждой из интерференционных картин величину звукового поля, выражают ее в единицах плоской звуковой волны, а модуль коэффициента отражения звуковой волны от подводного грунта определяют соотношением разности и суммы модулей максимального и минимального значений из двух ближайших к дну экстремальных значений звукового поля. 1 ил. со с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з 6 01 N 29/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Э (21) 4441306/28 (22) 11.04.88 (46) 07.01.91. Бюл. М 1 (71) МГУ им, В.М.Ломоносова (72) В.А.Гордиенко, Б.И.Гончаренко и Е. О. Ермолаева (53) 620.179.16(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1033876, кл, G 01 Н 3/12, 1983.

Акустический журнал, вып, 2, 1976, т. ХХИ, с. 214 — 217. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МОДУЛЯ КОЭФФИЦИЕНТА ОТРАЖЕНИЯ ЗВУКОВОЙ

ВОЛНЫ OT ПОДВОДНОГО ГРУНТА (57) Изобретение относится к гидроакустическим измерениям и может быть использовано для определения модуля коэффициента отражения звуковой волны от грунта. Целью изобретения является повышение точности определения модуля коИзобретение относится к гидроакустическим измерениям и может быть использованоо для определения модуля коэффициента отражения звуковой волны от подводного грунта. . Целью изобретения является повышение точности определения модуля коэффициента отражения в области низких звуковых частот.

На чертеже представлена функциональная схема устройства для осуществления. предлагаемого способа.

Устройство содержит излучающий тракт в виде последовательно соединенных генератора 1 синусоидальных сигналов, усилителя 2 мощности, излучателя 3 и частотомера 4 и приемный тракт в виде гид, >5LJ„„1619156 А1 эффициента отражения в области низких звуковых частот. Сущность изобретения заключается в том, что при возбуждении звукового поля е водном слое в исследуемом диапазоне частот прием суммарного звукового сигнала производят е точках водного слоя, где наблюдаются первые, считая от дна, максимум и минимум интерференционной картины звукового поля давления и вертикальной составляющей колебательной скорости, регистрируют в точках первых экстремумов каждой из интерференционных картин величину звукового поля, выражают ее е единицах плоской звуковой волны, а модуль коэффициента отражения звуковой волны от подводного грунта определяют соотношением разности и суммы модулей максимального и минимального значений из двух ближайших к дну экстремальных значений звукового поля. 1 ил. рофона 5, приемника 6 градиента давления с косинусной диаграммой направленности, ориентирован ного вертикально, интегратора 7, масштабного множителя 8, последовательно включенные после гидрофона 5 и приемника 6 градиента давления усилители

9 и 10 низкой частоты. соединенные с узкополосными фильтрами 11 и 12, блок 13 вы- . читания, сумматор 14, два детектора 15 и 16 и вычислител ьн ый блок 17.

Способ осуществля ют следующим образом.

В гродно и слое, высота верхней границы которого меньше четверти длины звуковой волны, с помощью излучателя 3 возбуждают звуковое поле в исследуемом диапазоне частот. Акустические волны от излучателя 3

1619156 принимаются гидрофоном 5 и приемником

6 градиента давления с последовательно включенными после него интегратором 7 и масштабным множителем 8, где преобразуются в электрические сигналы, которые через соответственно усилители 9 и 10 низкой частоты, третьеоктавные фильтры 11 и 12 поступают на входы блока 13 вычитания и сумматор 14. При этом прием суммарного звукового сигнала производят в точках водного слоя, где наблюдаются первые, считая от дна, максимум и минимум интерференционной картины звукового поля давления и вертикальной составляющей колебательной скорости, регистрируют в точках первых экстремумов каждой из интерференционной картины величину звукового поля и выражают ее в единицах плоской звуковой волны. В устройстве предусмотрено перемещение приемной системы, содержащее гидрофон 5 и приемник.

6 градиента давления, по глубине водного слоя посредством подъемного устройства (не показано).

Если на зависимости звукового давления P от глубины вблизи.дна первый экстремум является минимумом, а на зависимости вертикальной составляющей колебательной скорости Ч соответственно максимумом, то Вмакс К Vz, Вмин = P. Если на зависимости звукового давления P от глубины вблизи дна первый экстремум является максимумом, а на зависимости вертикальной составляющей колебательной скооости

\4 соответственно минимумом, то Вмакс = P.

Вмин = К Vz, где К вЂ” масштабный множитель.

Сигнал на выходе блока вычитания пропорционален величине Вмакс- Вмин. а на выходе сумматора Вмакс+ Вмин. После детектирования этих сигналов в детекторах 15 и 16 в

J вычислительном блоке 17 вычисляют отношение этих величин, которое и определяет модуль коэффициента отражения. При этом коэффициенты отражения звуковой волны

5 от грунта определяют по формуле

I Вмакс I Вмин I

Т ВмаксТ+Т Вмин Т

Формула изобретения

Способ определения модуля коэффици10 ента отражения звуковой волны от подводного грунта, заключающийся в том, что излучают звуковую волну в направлении поверхности исследуемого подводного грунта. принимают звуковую волну с помощью аку15 стического приемника, перемещают приемник по вертикали от грунта до точки, в которой звуковое давление имеет экстремальное значение, и с учетом экстремального значения звукового давления

20- определяют модуль коэффициента отражения звуковой волны от подводного грунта, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения модуля коэффициента отражения в области низких

25 звуковых частот, дополнительно измеряют в этой точке вертикальную составляющую колебательной скорости Vz, а коэффициент отражения звуковой волны от грунта определяют по формуле

1 Вмакс I I Вмин I

1 где Вмакс = К Vzi В мин = Р, если в экспериментальной точке значение Vz вертикально составляющей колебательной скорости максимально;

Вмакс = P, Вмин = К Vz если в экспериментальной точке значение P звуковогодавления максимально;

К вЂ” масштабный множитель.

40.

1619156

Составитель Г. Федоров

Редактор И. Горная Техред М.Моргентал . Корректор Т. Палий

Заказ 42 Тираж Подписное

8НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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