Способ калибровки приемников колебательной скорости

Способ калибровки приемников колебательной скорости

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскт

Соцналмстммесюа

Реслублттк (6Ö Доиолиительное 3t авт. свнд-ву (22) Заявлено 27 08.76(21) дд99д4„.у 8„10 с присоединением заявкк 3% (23) Приоритет (53) И. Кл.

Н 04 R 23/00

Ткударствеиай иаетет

Совета Миииатрвв СССР в делам изобретений и втхрмтий (53) УДК 621.395. .62 3.7(088.8) (43) Опубликовано 05.07.78(толлетевь № 25 (45) Дата опубликования описания 3i0,06.73.. (72) Авторы изобретения

А. Г. Кухаренко, A. П. Пропыгян, П. A. Мнптин, Г. А. Шубин, Е. П. Бобров, H. В. Виноградов и В. H. Успенский (73) Заявитель (54) СПССОБ КАЛИБРОВКИ ПРИЕМНИКОВ

КОЛЕБАТЕЛЬНОЙ СКОРОСТИ

Изобретение относится к области акустики, в частности к способам калибровки акустических преобразователей.

Известны способы контроля акустических преобразователей, по которым преобразователи располагают в ближнем поле излучателя. Контроль производят в замкнутом объеме воды (1(.

Однако калибровку приемников колебательной скорости производить данными способами невозможно.

Известен также способ калибровки в плоском слое воды конечной толщины с акустически мягкой нижней границей при использовании приемника звукового давления в качестве эталонного гидрофона (2(.

Этот способ калибровки связан с большчм количеством измерений и громоздких вычисле- и ний и точность калибровки при этом зависит от точности большого числа измерений при определении вертикальных разрезов давления и компонент колебательной скорости, а также от точности измерений акустических параметров грунта.

Целью изобретения является упрощение процесса калибровки и расширения частотного диапазона в сторону низких частот.

Эта цель достигается тем, что приемник колебательной скорости и гидрофон располагают д

or излучателя на расстоянии, не меньшем пяти диаметров мембраны излучателя и ие большем

1/10 глубины водоема, причем указанные устройства устанавливают на середину глубины слоя жидкости.

На чертеже изображена схема расположения приборов.

Излучатель 1 сферических волн и приемники 2 и 3 подвешены иа упругих подвесках 4 так, чтобы акустическая ось приемника колебательной скорости была направлена на излучатель 1.

K излучателю 1 подают ток возбуждения, а от приемников о кабелям электрические сигналы подаются к измерительным приборам.

При малых размерах излучателя по сравнению с длиной волны давление и колебательная скорость определяются .объемной скоростъю жидкости, вытесняемой вибрирующей мембраной излучателя. Для расходящейся волны лучи, идущие в точку приема от различных точек излучателя, можно принять эа параллельные прямые, а давление Р и колебательная скорость Up выражаются следующими формулами:

Соотношение между давлением н колебательной скоростью в точке измерений примет внд

-у-Яс cps Ч, где eos Ч является функцией расстояния от излучателя до точки измерений и длины волны н может быть подсчитана, или угол 9 может быть измерен с помощью фазометра: Pe — характеристическое сопротивление среды. В морской воде оно равно 1,4520 гр/см : с, в пресной

1,42 ° 10а гр/см2 сек. По измеренному давлеННе определяют колебательную скорость по формуле

Р

Чувствительность приемника колебательной скорости г определяется нз формулы

Х 1.1, Ц.

V где 1/ — напряжение на выходе приемника, Чувствительность приемника колебательной скорости по давленн10 в дальнем поле 3 р рассчитывается по измеренному давлению Р н напряженнюЧнквыходе приемника колебательной скорости по формуле: ф р = — p соз Ч

Если диаметр мембраны излучателя 0,2 м„ тогда расстояние от излучатели до прнемников можно взять I — 2 м и можно производить калибровку в водоеме глубино" 10 — 20 м н больше. При этом постоянная ошибка измерений меньше 20% при расстоянии между нзлучаЮ телем и приемниками, равном r = .О,l н и меньше 10О/о при г -.0,05 н.

Эта ошибка обусловлена добавкой Р за счет отраженных лучей от поверхности и дна водоема и можег- быть. также учтена для каждого конкретного расстояния между излучателем н приемниками и глубины водоема.

Таким образом, предложенный способ обеспечивает для практических целей точность калибровки в ограниченном водоеме на низких частотах практически от десятых долей герца и выше.

Формула изобретения

Способ калибровки приемников колебательной скорости .е жидкости, заключающийся в расположении приемника колебательной скорости вместе с гидрофоном напротив излучателя н. измерении напряжений на выход,приемника колебательной скорости, отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса калибровки и расширения частотного диапазона и сторону зз низких частот, приемник колебательной скорости располагают от излучателя ча расстоянии, не меньшем 5 диаметров мембраны излучателя и не большем 1/10 глубины водоема, причем указанные устройства устанавливаются на середину глубины слоя жидкости.

Источники информации, принятые во внимание.при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР № 242006, кл. H 04 К 29/ОО, 1969.

2. Акустический журнал 197I, вып. 4, с. 558 м 562.

llHHHVJH Заказ 3712 48

Тираж 805 Полиисиое

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная. 4