Vynález se týká zařízení pro absolutní tlakovou kalibraci snímačů akustického tlaku, například měřicích mikrofonů, které umožňuje přesnou kalibraci i v oblasti velmi nízkých kmitočtů.

Je známo zařízení pro absolutní tlakovou kalibraci akustických snímačů, v jehož uzavřeném tělese je upravena pohyblivá elektroda umístěná nad pevnou děrovanou elektrodou. Do prostoru nad pohyblivou elektrodou zasahuje měřicí mikrofon a do prostoru pod děrovanou elektrodou je vložen posuvný píst.

Toto řešení je dále modifikováno zařízením pro absolutní tlakovou kalibraci snímačů akustického tlaku zejména v oblasti infrasonických kmitočtů podle vynálezu.

Jeho podstata spočívá v tom, že nad pohyblivou elektrodou je upravena druhá nepohyblivá elektroda a dutina nad touto druhou nepohyblivou elektrodou je uzavřena druhým pístem, v němž je uložen druhý kalibrovaný snímač. První kalibrovaný snímač je uložen v prvním pístu.

Tímto symetrickým uspořádáním je docíleno zejména to, že stavová změna v obou dutinách je charakterizována stejnými polytropickými exponenty, což významně přispívá k přesnosti kalibrace v oblasti velmi nízkých kmitočtů.

Vynález je blíže objasněn na příkladu provedení pomocí výkresu, na němž je znázorněn řez zařízením podle vynálezu.

Zařízení pro absolutní tlakovou kalibraci snímačů akustického tlaku, zejména v oblasti infrasonických kmitočtů, je tvořeno dvěma izolačními válcovými tělesy £ a 2 a v každém z nich je uložena děrované nepohyblivé elektroda 8 a £. Mezi izolačními válcovými tělesy i a 2, tedy i mezi první nepohyblivou elektrodou £ a druhou nepohyblivou elektrodou 8, je umístěna elektricky vodivá pohyblivá elektroda £, například membrána. Dutina £ pod první nepohyblivou elektrodou £ je uzavřena prvním pístem £, jímž prochází těleso prvního kalibrovaného snímače 13. Dutina £ nad druhou nepohyblivou elektrodou 8 je uzavřena shora druhým pístem 6, jímž prochází těleso druhého kalibrovaného snímače 12. Dutiny £ a £ jsou s okolním prostředím spojeny kapilárami 10 a 11. vytvořenými v prvním pístu £ a druhém pístu 6. Oba písty 6 a £ jsou vůči izolačním válcovým tělesům £ a 2 - a stejně tak i tělesa prvního a druhého kalibrovaného snímače 12 a 13 vůči oběma pístům 6 a £ - dokonale těsněny. Při kalibraci se uzavírají i kapiláry 10 a 11. aby nevznikal nežádoucí akustický svodový odpor.

*

Na první kalibrovaný snímač 13 působí akustický tlak vybuzený elektrostaticky v dutině £ pod první nepohyblivou elektrodou £ a na druhý kalibrovaný snímač 12 působí akustický tlak vybuzený elektrostaticky v dutině £ nad druhou nepohyblivou elektrodou 8. Ze známé hodnoty kapacity mezi pohyblivou elektrodou £ a první nepohyblivou elektrodou £ při respektování vlivu parazitní kapacity lze při známé ploše pohyblivé elektrody £ a první nepohyblivé elektrody £ a při známé velikosti budicího a polarizačního napětí stanovit budicí sílu na jednotku plochy pohyblivé elektrody £ - membrány tohoto jednočinného elektro statického měniče. Pro buzení lze v jednočinném režimu použít i druhou nepohyblivou elektrodu 8 společně s pohyblivou elektrodou £ ,

Při symetrickém uspořádání podle výkresu lze docílit toho, že při shodných objemech obou dutin £ a £ budou shodné i velikosti ploch tyto dutiny £ a £ ohraničujících, včetně ploch nepohyblivých elektrod, a tím i stavové změny budou charakterizovány shodnými polytropickými exponenty. Na základě tohoto lze z měření poměrů výstupních napětí prvního kalibrovaného snímače 13. resp. druhého kalibrovaného snímače 12. při určitém kmitočtu a velikosti dutin £ a £ a při známých hodnotách kapacity, plochy pohyblivé elektrody £ a první nepohyblivé elektrody £, resp. druhé nepohyblivé elektrody 8, stanovit citlivost kalibrovaného snímače, resp. snímačů 12 a 13.

Jedna z možných měřicích procedur vychází z tohoto postupu: první údaj výstupního napětí kalibrovaného snímače je získán při shodných dutinách g a g pod ^a nad nepohyblivými elektrodami g a g, druhý údaj při stejné velikosti dutiny 4 nad druhou nepohyblivou elektrodou g a změněné, například zmenšené, velikosti dutiny g pod první nepohyblivou elektrodou g, třetí údaj je získán při předešlé.velikosti změněné dutiny 5 pod první nepohyblivou elektrodou g a změněné velikosti dutiny £ nad druhou nepohyblivou elektrodou 8 a poslední čtvrtý ďdaj při změněné velikosti dutiny g nad druhou nepohyblivou elektrodou 8 a původní velikosti dutiny g pod první nepohyblivou elektrodou g.

Citlivost kalibrovaného snímače se odvodí z kapacity měniče, z plochy pohyblivé elektrody g a první nepohyblivé elektrody g, event. druhé nepohyblivé elektrody g, polarizačního napětí, budicího napětí a poměrů výstupních napětí snímače podle uvedené procedury,

Zcela zde vymizí závislost na stavové změně' v dutinách a na základě toho lze kalibrovat snímač s velkou přesností i v oblasti infrasoniekých kmitočtů.

Zařízení je provedeno symetricky i z hlediska měniče, takže nepohyblivé elektrody § a g spolu s pohyblivou elektrodou g tvoří dvojčinný elektrostatický měnič, u něhož lze při nízkých hodnotách zkreslení docílit větší síly na jednotku plochy, a tím i větší akustický tlak v dutinách .4 a g než při jednočinném buzení.