Способ абсолютной градуировки электроакустического преобразователя

Способ абсолютной градуировки электроакустического преобразователя

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

И АВТОРСКОМУ СВИДЙТВЛЬСТВУ оюв Сов®тсеа

Социалмстимесиил

Респрбпии

<и 668104

ЬЛ ГБ

Ь 1. ..И 1Д3 (6!) Дополнительное к авт. саид-ву— (22) Заявлено 02.12.75 (21) 2194935/25-10 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет г (51) М. Кл.

Н 04 R 29!00

Гвауаарстаенвй каанет

СССР е далам взебретве» в открыта»

Опубликовано 15 06.79. Бюллетень И 22 (53) УДК 534.232 (088.8) Дата опубликования описания 15.06.79 (72) Автори изобретения

С. Л. Коган, В. К. Доля и И. Э. Эйдук (71) Заявитель

Ростовский ордена Трудового Красного Знамени государственный университет (54) СПОСОБ АБСОЛЮТНОЙ ГРАДУИРОВКИ ЭЛЕКТРОАКУСТИЧЕСКОГО

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ

Изобретение относится к акустическим изме. рениям.

Известны способы измерения абсолютной чувствительности гидрофона по методу компенсации, В этих способах используют компенсацщо сил звукового давления на чувствительный элемент,, вызванного электрическим: возбу.хдением излучателя и сил, вызванных электрическим возбуждением нуль-органа, В зависимости от физической природы последних сил известные способы градуировки называются способами пьезоэлектрической компенсации и электродинамической компенсации (1), Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ, основанный на возбуждении излучателя и нуль-органа (2).

Однако этот способ сложен из-эа необходимости изменения амплитуды и фазы электрического возбуждения нуль-органа для достижения в процессе градуировки нулевого сигнала с выхода чувствительного элемента, что является недостатком, затрудняющим автоматизацию процесса градуировки.

Целью изобретения является упрощение процедуры градуировки.

Это достигается эа счет того, что по предлагаемому способу электрически возбуждают сначала излучатель и при этом измеряют электро5 движущую силу (ЭДС) на выходе чувствительного элемента и на выходе градуируемого преобразователя, снимают электрическое возбуждение излучателя и электрически возбуждают нуль-орган напряжением, при котором ЭДС на выходе чувствительного элемента равна значению ее на выходе чувствительного элемента при предыдущем измерении, и при этом измеряют напряжение электрического возбуждения нульоргана, а чувствительность преобразователя опре 5, деляют по формуле . и. хднф..?м, E

7- 7 где М вЂ” чувствительность; тизл — акустическое сопротивление излучения нуль-органа в среду;

Езл — электрический импеданс нуль-органа;

Е . ЭДС на выходе градуируемого преобра- зователя;

668104

Епр. — акустическое сопротивление нуль-органа со стороны среды в режиме приема;

Т вЂ” чувствительность нуль-органа в режиме излучения;

0 — напряжение возбуждения нуль-органа.

Способ основан на следующем. При одинаковых выходных сигналах чувствительного элемента, находящегося либо под воздействием акустического поля излучателя, либо под воздействйем пьезоэлектрических сил электрически возбужденного нуль-органа, имеет место равенствб модулей смещений поверхности чувствительного элемента. йри жесткой механической связи чувствительМого элемента и нуль-органа и сравнительно низком значении отношения толщины последнего к его радиусу смещения поверхностей нульоргана и чувствительного элемента можно считать одинаковчми. Упоминавшееся равенство, модулей смещений сопровождается равенством модулей скоростей поверхности нуль-органа; 4р J = Vy J ю (1) где Чизя — скорость поверхности нуль-органа под действием возбуждения его c электрической стороны;

Чпр — скорость поверхности нуль-органа под действием возбуждения его внешним акустическим полем,созданным излучателем. тизл можно представить так:

v„ -px (г)

Р .$ где Р„зл — звуковое давление, создаваемое нуль-органом при возбуждении его с электрической стороны;

Еиэл, — акустическое сопротивление излучения нуль-органа в среду;

S — площадь поверхности излучения (приема) нуль-органа.

Чпр можно представить так:

v =Е (з)

Хnp

Если нуль-орган используется на частотах ниже его резонанса, то можно считать 2пр и Езл лропорциональными f, а тизл и Т вЂ” пропорциональными f, где f — частота. Поэтому (5) можно представить так: г=ки, ж где К вЂ” постоянный коэффициент, не зависящий от частоты и равный;

Хер Т 2щл Z м

Обозначив Е ЭДС на выходе градуируемого гидрофона, вызванную акустическим полем иэлучагеля, получаем выражение для вычисления чувствительности М в режиме приема градуируемого гидр@фона: и= ®

К У

Из изложенного очевидна связь новых опера20 ций (поочередного электрического возбуждения. излучателя и нуль-органа и уравнивания при этом,, ЭДС на выходе чувствительного элемента) с упрощением процедуры градуировки (необходимостью изменения лишь амплитуды электрического возбуждения нуль-органа) .

Формула изобретения

Способ абсолютной градуировки электроакустического преобразователя, основанный на возбуждении излучателя и нуль-органа, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью упрощения процедуры градуировкй, вначале электрически возбуждают излучатель и прн этом измеряют ЭДС на выходе чувствительного: элемента и на выходе градуируемого преобразователя, снимают электрическое возбуждение излучателя и электрически возбуждают нуль-орган напряжением, при котором

ЭДС на выходе чувствительного элемента равна значению ее на выходе чувствительного элемента при предыдущем измерении, и при этом измеряют напряжение электрического возбуждения нуль-органа, а чувствительность преобразователя определяют по формуле: где P„p — звуковое давление на нуль-орган, соз даваемое излучателем, 2пр — акустическое сопротивление нуль -органа со стороны среды в режиме приема.

Выразим Ризл через напряжение возбуждения нуль-органа U и чувствительность его в режиме излучения Т:

" =У Щ где 2эл — электрический импеданс нуль-органа, Иэ (1, 2, 3, 4) ймеем: т

Яиы

45 .мул ° эл

Xnp ° T где М вЂ” чувствительность, тизл — акустическое сопротивление излучения нуль-органа в среду;

Z „— электрический импеданс нуль-органа, .

Š— ЭДС на выходе градуируемого преобразователя;

Z„> — акустическое сопротивление нуль-органа со стороны среды в режиме приема;

Т- чувствительность нуль-органа в режиме излучения;

U --- -напряжение возбуждения нуль-органа.

Составитель В. Пирогов

Техред Н. Андрейчук . Корректор А. Власенко

Редактор С. Хейфиц

Заказ 3485/51 Тираж 774 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4, 5

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Боббер Р, Гидроакустические измерения.

"Мир", М., 1974, с. 60 — 63.

2, Голенков А, Н. и Павлов Л. Е. Абсолютная градунровка, измерительных гидрофонов в диапазоне звуковых частот. Журн. "Измерительная тех а", N 5, 1967,