SU991620A1 - Способ определени чувствительности электроакустических преобразователей - Google Patents

Description

(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ ЭЛЕКТРОАКУСТИЧЕСКИХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ

1

Изобретение относитс  к акустическим измерени м и предиазиачеио дл  градуировки, т. е. определени  чувствительности, злектроакустических преобразователей - приемников (гидрофонов, микрофонов) и излучателей звукового давлени  в жидкости или газе в услови х ограниченных по размерам рабочих объег мов при наличии отраженных воли.

. Известен способ градуировки приемн ков звукового давлеии  в услови х рабочих объемов малых размеров, использующий коррел шюнный аиализ 1.

Недостатком этого способа  вл етс  reiiиическа  сложность, св занна  с необходимостью применени  широкополосиого излучател , и вычислительной аппаратуры, которых может не оказатьс  у исследовател .

Наиболее близким по технической сущнос,ти к изобретению  вл етс  способ определени  чувствительности злектроакустических преобразователей, основанный на измерении взаимнокоррел циоииой функции между вы- .:. ходным напр жением приемника и входным напр жением излучател  12.

Недостатки известного способа - узкий частотный да1апазон и низка  точность градуировки в ограниченных по размерам рабочих обьемах.

Целью изобретени   вл етс  расширение частотного диапазона и повышение точности градуировки в ограниченных по ра:змерам рабочих обьемах.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что согласно способу излучатель возбуждают

10 гармоническим сигналом, модулироваиным по фаговому углу случайным процессом, плотность распределени  веро тности которого сконцентрирована вблизи фазовых углов, равных ±(1,5-2,0) рад., измер ют, максимум

15 модул  функции взаимной коррел ции между входным напр жением приемника и входным напр жением излучател , а о чувствительности приемника суд т по ампли1уде выходного напр жени  приемника по пр мому

Claims (2)

1. 20 лучу, определ емой как отношение удвоенного максимума модул  функции взаимной коррел ции к амплитуде входного напр жени  излучател . 39 На чертеже представлено устройство, при помощи которого реализуетс  предлагаемый способ при измерени х относительным методом. Устройство содерЯсит фазовый модул тор 1, входы которого подключены к генератору 2 гармонического сигнала и генератору 3 слу1айного процесса. Выход модул тора через частотный . корректор излучател  4 соединен с излучателем 5, а через линию 6 задержки с первым входом коррел тора 7. Излучатель через акустический тракт 8 механически св зан с приемником 9, Выход приемника через частотный корректор приемника 10 подключен к второму входу коррел тора, К выходу коррел тора подключен регистрирующий прибор 11. На входы фазового модул тора 1 поступают . выходные напр жени  генератора 2 гармонического сигнала и генера тора 3 слугайного процесса. Выходное напр жение фазового модул тора подаетс  через частотный корректор излучател  4 на излучатель 5 акустической волны и линию 6 задерж ки. Генерируемое излучателем акустическое давление пр мого луча в акустическом тракт 8 смешиваетс  с отраженными волнами и в таком виде воздействует на приемник 9, Выходное напр жение приемника сначала подвер гаетс  частотной коррекции в частотном корректоре приемника 10, после чего подаетс  на второй вход коррел тора 7, на первый вход которого поступает выходное напр жение линии задержки. Регистрирующий прибор И фиксирует максимум модул  функции взаимной коррел ции на выходе коррел тора Генератор 2 имеет на выходе сигнал DI cos UU t. Генератор 3 случайного процесса подает на фазовьш модул тор случайный процесс ЧО). На выходе модул тора 1 процесс имеет вид Ui Uiocos UJt+ vf(t). Лини  задержки добпавл ет к этому сигн лу временной сдвиг, равный времени пробега акустической волны (пр мого луча) от излучател  до приемника. Выходное напр жение приемника после частотной коррекции содержит компоненты отраженных волн и компоненту пр мого луча U o-V cosCwti- fCt) 1. Vcos to С-Ь-т) Функци  взаимной коррел ции между вы-55 ходным напр жением приемника, подвергнутым частотной коррекции, и входным напр жением излучател  до частотной коррекции, задержанным на врем  пробега пр мого луча, меет вид iTu ifedt- + о (U;Tv,i.Atp)dt, где Л IfCt) - V (); CVj- разность времени между моментами приема пр мого луча и U) отражени . Плотность распределени  веро тности процесса V(t) выбирают таким образом, «ггобы она была преимущественно сконцентрирована в пределах углов i(l,5-2) рад. Полоса частот, занимаема  процессом Ц (t), должна быть такой, чтобы обеспечить фазовый набег ДЧ (f,,.) за врем  Т при УУ1 1, 2, . . . Такой фазовый сдвиг обеспечиваетс  при наибольщей частоте качани  фазы пор дка или больше 1/Ut:,: 0 , . Указанные параметры случайного процесса t|(t) обеспечивают исчезновение во взаимно- коррел ционной функции всех компонентор, завис щих от отраженных волн. Максимум модул  функции взаимной коррел ции будет зависеть только от пр мого луча UioVo/2. Поэтому выходное напр жение приемника определ ют как отнощение удвоенного модул  функции взаимной коррел ции ко вход- ному напр жению излучател  UJQ. Наименьша  частота измерений импульсным методом пр мо пропорциональна. числу периодов N в импульсе и обратно пропорциональна его длительности Т. и Наименьша  частота измерений предпагаемым способом не может быть меньше половины полосы частот при фазовой модул ции fy rf+ 1) 3/4Г, или округленно f l/t . Таким образом, предлагаемый способ обеспечивает снижение частоты измерений в N раз. Обычно при измерени х импульсным методом число N периодов в импульсе берут более 6-10, в противном случае импульс становитс  сильно размытым и его величину невозможно точно измерить. Формула изобретени  Способ определени  чувствительности электроакустических преобразователей, основанный на измерении взаимнокоррел циоииой функции между выходным напр жением при59 емника и входным напр жением излучател , отличающийс  тем, что, с целью расширени  частотного диапазона и повы шени  точности граду|фовки в ограниченных по размерам рабочих объемах, излучатель возбуждают гармоническим сигналом, модулиро ванным по фазовому углу случайным процессом , плотность распределени  веро тности которого сконцентрирована вблизи фазовых углов, равных ±(1,5-2,0) рад, измер ют максимум модул  функции взаимной коррел ции между входным напр жением приемника и входньпъ напр жением излучател , а о чувствительности приемиика суд т по амплнтупе выходного напр жени  приемника по пр мому лучу, определ емой как отношение удвоенного максимума модул  функции взаимной . коррел ции к амплитуде входного напр жени  излучател . Источники информации, прин тые во виимание при жспертизе 1.Авторское свидетельство СССР N 443935, кл. Н 04 R 29/00, 1974.
2. 2.Kiyoshi Aways and ofh. Callbvation of Underwater Transducer by Correlation. Method. The 6 th .International Congress, on Acoustics . Tokyo, Japan, August 21-28, 1968, Vol. 6, p.. L-89-L-92 (прототип).