SU1760650A1 - Способ определени чувствительности электроакустического преобразовател методом взаимности - Google Patents
Способ определени чувствительности электроакустического преобразовател методом взаимности Download PDFInfo
- Publication number
- SU1760650A1 SU1760650A1 SU904871466A SU4871466A SU1760650A1 SU 1760650 A1 SU1760650 A1 SU 1760650A1 SU 904871466 A SU904871466 A SU 904871466A SU 4871466 A SU4871466 A SU 4871466A SU 1760650 A1 SU1760650 A1 SU 1760650A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- transducer
- velocity
- sensitivity
- acoustic
- reversible
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
Использование: в области акустических измерений. Сущность изобретени : излучают акустические колебани вспомогательным преобразователем и принимают их испытуемым преобразователем. Экспериментально определ ют параметр взаимности С, рассчитывают чувствительность испытуемого преобразовател по данным о токах и напр жени х на электрической стороне преобразователей и о параметре взаимности С. Экспериментальное определение параметра взаимности осуществл ют путем замещени испытуемого преобразовател комбинированным приемником давлени и колебательной скорости. Далее излучают обратимым преобразователем, после чего комбинированным приемником, настроив его на максимум чувствительности по давлению, измер ют акустическое давление , создаваемое обратимым преобразователем , настраивают комбинированный приемник на максимум чувствительности по колебательной скорости и измер ют распределение нормальной составл ющей колебательной скорости Vn по замкнутой поверхности S, охватывающей обратимый преобразователь за пределами волновой зоны Френел , а затем определ ют параметр взаимности С как отношение объемной колебательной скорости V к акустическому давлению Р0, т.е. С V/P0, где V /VndS. Распределение нормальной S составл ющей колебательной скорости определ ют , враща комбинированный приемник вокруг обратимого преобразовател или наоборот. При неравномерности акустического пол , вызванной неравномерностью направленных свойств обратимого преобразовател , распределение нормальной составл ющей колебательной скорости определ ют только в тех плоскост х где эта неравномерность про вл етс . (Л С XJ Os iO О $
Description
Изобретение относитс к области акустических измерений и может быть использовано при калибровке электроакустических преобразователей.
Известны способы определени чувствительности электроакустических преобразователей методом взаимности,
основанные на том, что при измерени х используют электроакустические преобразователи , один из которых вл етс обратимым (линейным и пассивным) и дл него отношение чувствительности в режиме приема к чувствительности в режиме излучени вл етс посто нной величиной, называемой параметром взаимности С,
который зависит от свойств акустической среды, частоты и граничных условий 1.
Известен способ самовзаимности, когда обратимый преобразователь излучает акустические импульсы и принимает отражение от преграды 2. Способ целесообраз- но использовать при отражающих свойствах преграды, близких к идеальным,
Наиболее близким к предлагаемому вл етс стандартный способ взаимности 3, в котором дл определени чувствительности используют три преобразовател . В соответствии со стандартным способом взаимности, акустические колебани излучают вспомогательным преобразователем и принимают их испытуемым преобразователем , затем излучают акустические колебани обратимым преобразователем и принимают их испытуемым преобразователем , а чувствительность испытуемого преобразовател определ ют по данным о токах и напр жени х на электрической стороне преобразователей и о параметре взаимности С. Параметр взаимности определ ют расчетным путем дл того типа волн, которыми аппроксимировано реальное акустическое поле, возникающее в процессе эксперимента по определению чувствительности , Использование расчетного значени параметра взаимности вносит в измерени чувствительности систематическую погрешность и снижает достоверность измерений в реальных акустических пол х.
Целью изобретени вл етс повышение достоверности измерений чувствительности и электроакустических преобразователей путем экспериментального определени параметра взаимности.
Поставленна цель достигаетс тем, что в способ определени чувствительности электроакустического преобразовател методом взаимности, заключающийс в излучении акустических колебаний вспомогательным преобразователем и приеме их испытуемым преобразователем, излучении акустических колебаний обратимым преобразователем и приеме их испытуемым преобразователем , расчете чувствительности испытуемого преобразовател поданным о токах и напр жени х на электрической стороне преобразователей и о параметре взаимности С, введены новые признаки: перед расчетом чувствительности испытуемого преобразовател его замещают комбинированным приемником давлени и колебательной скорости, настраивают приемник на максимальную чувствительность по давлению , сканиру его характеристику направленности по давлению, измер ют акустическое давление Ро комбинированным приемником, настраивают комбинированный приемник на максимальную чувствительность , сканиру его характеристику направлен.ности колебательной скорости,
измер ют комбинированным приемником распределение нормальной составл ющей колебательной скорости Vn по замкнутой поверхности S, охватывающей обратимый преобразователь за пределами волновой зоны Френел , рассчитывают значени объемной колебательной скорости V /VndS и
S
определ ют параметр взаимности С как отношение объемной колебательной скорости
V к акустическому давлению Ро.
Если сечени характеристики направленности обратимым преобразователем при излучении им акустического сигнала в сферической системе координат под углами
одинаковы, распределение нормальной составл ющей колебательной скорости измер ют комбинированным приемником по двум замкнутым окружност м в двух вза- имноперпендикул рных плоскост х Vn
($)(#) , а значение объемной колебательной скорости рассчитывают по формуле
2л:2Я
V / Vn(y)dy / Vn(0)sln0d0.
Р 0в - Q
Если излучение акустического сигнала, осуществл емое обратимым преобразователем , имеет неравномерность характеристики направленности только в одной
плоскости, распределение нормальной составл ющей колебательной скорости измер ют комбинированным приемником по замкнутой окружности радиуса г, а объем- ную скорость определ ют по формуле
7Г
V 2 Jtr / Vn(#)sin#d0. в о
Дл определени нормальной составл ющей колебательной скорости вращают комбинированный приемник вокруг обратимого преобразовател или наоборот.
На чертеже представлено устройство
дл реализации предложенного способа.
Устройство содержит последовательно соединенные генератор 1, переключатель 2, к входам которого подсоединены акустически св занные между собой обратимый
преобразователь 3, вспомогательный преобразователь 4, испытуемый преобразователь 5, а также усилитель 6, фильтр 7, регистратор 8. Омическое сопротивление 9 подключено к генератору 1 и переключателю 2. Комбинированный приемник 10, механически св занный с поворотным устройством 11, подключен к выходу блока формировани приема акустического давлени , его градиента (колебательной скорости ) и сканировани 12, вход которого соединен с переключателем 2. Устройство содержит также последовательно-параллельно соединенные накапливающий сумматор 13, первый и второй блоки пам ти 14 и 15, делитель 16, блок пам ти параметра взаимности 17 и вычислитель 18, вход которого соединен с выходом фильтра 7,второй вход - с выходом блока пам ти параметра взаимности 17, а выход - с входом регистратора 8. Синхровходы блока управлени 19 соединены ссинхровходами переключател 2, блока пам ти параметра взаимности 17, делител 16, первого и второго блоков пам ти 14 и 15, накапливающего сумматора 13, вычислител 18 и регистратора 8.
С помощью этого устройства определена чувствительность сферического преобра- зовател . Измерени проводили в безграничной среде. В качестве вспомогательного и обратимого преобразователей использованы сферическое преобразователи с патрубком. Наличие патрубка в процессе излучени приводит к искажению сферического пол в горизонтальной плоскости .
Реализаци способа осуществл етс следующим образом Сначала производ т измерение параметра взаимности С. Дл этого испытуемый преобразователь 5 замещают комбинированным приемником 10, который может быть выполнен, например, из двух сферических гидрофонов. Производ т излучение акустических колебаний обратимым преобразователем 3. С помощью блока формировани приема акустического давлени , его градиента и сканировани 12 переключают комбинированный приемник на режим измерени градиента давлени (колебательной скорости), настроив комбинированный приемник на максимальную чувствительность по колебательной скорости . Враща комбинированный приемник 10 с помощью поворотного устройства 11 в горизонтальной плоскости вокруг обратимого преобразовател 3, наход т значени объемной скорости, использу дл интегрировани накапливающий сумматор 13 Значени занос т в первый блок пам ти 14. Возвращают комбинированный приемник 10 в исходное положение. Посредством блока 12 перевод т комбинированный приемник 10 в режим измерени акустического давлени , настроив его на максимальную чувствительность по давлению Измер ют
Ро и значение Р0 занос т во второй блок пам ти 15. Далее комбинированный приемник замещают испытуемым приемником 5 и производ т операции стандартного способа взаимности: излучают вспомогательным преобразователем 4 и принимают акустические колебани испытуемым преобразователем 5, занос т данные о напр жении на его выходе Щ,5 в пам ть вычислител 18
Принимают эти колебани обратимым преобразователем 3, занос т данные о напр жении на его выходе 1)4.3 в пам ть вычислител 18, излучают обратимым преобразователем 3, принимают акустические
колебани испытуемым преобразователем 5, занос т данные о напр жении 11з,5 на выходе испытуемого преобразовател 5 и о токе i через обратимый преобразователь 3 в вычислитель 18. Производ т расчет чувствительности по алгоритму:
УР
VC
LU.3i
-vGT/
Р„ I
U3.5 U4.5
ikai
Claims (5)
1. Способ определени чувствительности электроакустического преобразовател методом взаимности, заключающийс в излучении акустических колебаний вспомогательным преобразователем и приеме их испытуемым преобразователем, излучении
акустических колебаний обратимым преобразователем и приеме их испытуемым преобразователем , расчете чувствительности испытуемого преобразовател по данным о токах и напр жени х на электрической стороне преобразователей и о параметре взаимности С, отличающийс тем, что, с целью повышени достоверности путем экспериментального определени параметра взаимности, перед расчетом чувствительности испытуемого преобразовател его замещают комбинированным приемником давлени и колебательной скорости, настраивают комбинированный приемник на максимальную чувствительность по давлению , сканиру его характеристику направленности по давлению, измер ют акустическое давление Р0 комбинированным приемником, настраивают комбинированный приемник на максимальную
чувствительность по колебательной скорости , сканиру его характеристику направленности колебательной скорости, измер ют комбинированным приемником распределение нормальной составл ющей колебательной скорости Vn по замкнутой
поверхности S, охватывающей обратимый преобразователь за пределами волновой зоны Френел , рассчитывают значение объемной колебательной скорости V / VndS и
S
определ ют параметр взаимности С как отношение объемной колебательной скорости V к акустическому давлению Ро.
2. Способ по п. 1, от л и ч а ю щи и с тем, что излучение акустического сигнала осуществл ют обратимым преобразователем , сечени характеристики направленности которого под углами сферической системе координат одинако- вы, распределение нормальной составл ющей колебательной скорости измер ют комбинированным приемником по двум замкнутым окружност м в двух взаимно перпендикул рных плоскост х Vn (ff) и Vn (p) , а значение объемной колебательной скорости рассчитывают по формуле
гп171
V / Vn(p)dy / Vn(()sin0d-0. p oв о
3. Способ по п. 1,отличающийс тем, что излучение акустического сигнала осуществл ют обратимым преобразователем с неравномерной характеристикой направленности в одной плоскости, распределение нормальной составл ющей колебательной скорости измер ют комбинированным приемником по замкнутой окружности с радиусом г, а объемную колебательную скорость рассчитывают по формуле
л:
V
2 тег / Vn(0)sin0d0. в о
4.Способ по пп, 1-3, отличающий- с тем, что при измерении распределени нормальной составл ющей колебательной скорости Vn вращают комбинированный приемник вокруг обратимого преобразовател .
5.Способ по пп. 1-3, отличающийс тем, что при измерении распределени нормальной составл ющей колебательной скорости Vn вращают обратимый преобразователь вокруг комбинированного приемника .
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU904871466A SU1760650A1 (ru) | 1990-07-26 | 1990-07-26 | Способ определени чувствительности электроакустического преобразовател методом взаимности |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU904871466A SU1760650A1 (ru) | 1990-07-26 | 1990-07-26 | Способ определени чувствительности электроакустического преобразовател методом взаимности |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SU1760650A1 true SU1760650A1 (ru) | 1992-09-07 |
Family
ID=21538980
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU904871466A SU1760650A1 (ru) | 1990-07-26 | 1990-07-26 | Способ определени чувствительности электроакустического преобразовател методом взаимности |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| SU (1) | SU1760650A1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2655049C1 (ru) * | 2017-07-26 | 2018-05-23 | Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Всероссийский Научно-Исследовательский Институт Физико-Технических И Радиотехнических Измерений" (Фгуп "Вниифтри") | Способ калибровки гидрофона по полю на низких частотах |
-
1990
- 1990-07-26 SU SU904871466A patent/SU1760650A1/ru active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 1. Р.Дж.Боббер. Гидроакустические измерени , М, Мир, 1974, стр. 40-45. 2.В.В.Фурдуев. Теоремы взаимности, М, СГИЗ, 1948, стр. 67. 3.Р.Д.Урик. Основы гидроакустики. Л., Судостроение, 1978,стр. 68. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2655049C1 (ru) * | 2017-07-26 | 2018-05-23 | Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Всероссийский Научно-Исследовательский Институт Физико-Технических И Радиотехнических Измерений" (Фгуп "Вниифтри") | Способ калибровки гидрофона по полю на низких частотах |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN109302667B (zh) | 一种水声发射换能器宽带发送响应的快速测量方法及装置 | |
| JPS5847026B2 (ja) | 音響放射変換器の較正方法 | |
| CN110160622A (zh) | 一种行波管水听器灵敏度一致性在线校准方法 | |
| CN103471998A (zh) | 超声材料反射和透射系数激光测量系统 | |
| Hickling et al. | Determining the direction to a sound source in air using vector sound-intensity probes | |
| US4453238A (en) | Apparatus and method for determining the phase sensitivity of hydrophones | |
| SU1760650A1 (ru) | Способ определени чувствительности электроакустического преобразовател методом взаимности | |
| CN111397721A (zh) | 一种基于水面边界测振技术的同振式矢量水听器绝对校准方法与系统 | |
| CN106768264B (zh) | 基于焦域轴向最大振速的聚焦超声功率测量系统及方法 | |
| Buick et al. | Application of the acousto-optic effect to pressure measurements in ultrasound fields in water using a laser vibrometer | |
| RU2376612C1 (ru) | Способ гидрометеорологических наблюдений за акваторией морского полигона и устройство для его осуществления | |
| RU121113U1 (ru) | Устройство для самоградуировки акустического преобразователя | |
| RU2782354C2 (ru) | Устройство для градуировки электроакустических преобразователей | |
| Xing et al. | Measure low level and high frequency ultrasonic power by self-reciprocity technique | |
| Djelouah et al. | Pulsed calibration technique of miniature ultrasonic receivers using a wideband laser interferometer | |
| Isaev et al. | Reduction of the error of hydrophone calibration with respect to the field in a hydroacoustic tank by the reciprocity method | |
| Djelouah et al. | The transient field of a planar ultrasonic transducer coupled to a lens: Experiments and simulations | |
| SU1748043A1 (ru) | Устройство дл измерени коэффициента отражени акустических сигналов | |
| Musha et al. | Self-monitoring sonar transducer array with internal accelerometers | |
| JPH08334321A (ja) | 超音波式測距計 | |
| SU587388A1 (ru) | Устройство дл измерени скорости ультразвука в жидких средах | |
| SU900179A1 (ru) | Способ определени ширины диаграммы направленности ультразвуковых преобразователей и дефектоскопов и устройство дл осуществлени способа | |
| RU2037817C1 (ru) | Способ исследования материалов акустическими колебаниями | |
| SU757974A1 (ru) | Автоматический измеритель коэффициента отражения акустических сигналов от пьезопреобразователя 1 | |
| Ardid et al. | A Compact Array Transducer for Full Calibration of Underwater Acoustic Detection Neutrino Telescopes |