Способ абсолютной градуировки электроакустического преобразователя

ОП ИСАНИЕ "ф ИЗОБРЕТЕН И ЯИ АВТОРСКОМУ СВИДЙТВЛЬСТВУ и 668104 с ЯРЯ(7) Заявитель Ростовский ордена Трудового Красного Знамени государственный университет(54) СПОСОБ АБСОЛЮТНОЙ ГРАДУИРОВКИ ЭЛЕКТРОАКУСТИЧЕСКОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ 2вляется упрощение увствительнос де М ен противлени еду;импеданс ну градуируем л - акустическое с нуль-органа в сэл - электрический ЭДС на выход зов ателя; и льоргана;ого преобраИзобретение относится к акустическим измерениям.Известны способы измерения абсолютной чувствительности гидрофона по методу компенсации, В этих способах используют компенсациюсил звукового давления иа чувствительный эле-мент вызванного электрическим возбу хдениемизлучателя и сил, вызванных электрическим возбуждением нуль-органа, В зависимости от физи.ческой природы последних сил известные способы градуировки называются способами пьезоэлек.1 птрической компенсации и электродинамическойкомпенсации 111,Наиболее близким по технической сущностик изобретению является способ, основанный навозбуждении излучателя и нуль-органа 2).Однако этот способ сложен из-эа необходи.мости изменения амплитуды и фазы электричес.кого возбуждения нуль-органа для достиженияв процессе градуировки нулевого сигнала с выхода чувствительного элемента, что является недостатком, затрудняющим автоматизацию процесса. градуировки,Целью изобретения я про. цедуры градуировкиЭто достигается эа счет того, что по предлагаемому способу электрически возбуждают сна.чала излучатель н при этом измеряют электро- движущую силу (ЭДС) на выходе чувствнтель.ного элемента и на выходе градуируемого пре обраэователя, снимают электрическое воэбужде.ние 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 опре. деляют по формуле:и Ьу 7.м, Е668104 32 пр, - акустическое сопротивление нульорга.на со стороны среды в режиме приема;Т - чувствительность нуль-органа в режимеизлучения;0 - напряжение возбуждения нуль-органа,Способ основан на следующем. При одинаковых выходныхсигналах чувствительного элемен.та, находящегося либо под воздействием акустического поля излучателя, либо под воздейст.вйем пьезоэлектрических сил электрически возбужденного нуль. органа, имеет место равенствбмодулей смещений поверхности чувствительногоэлемента.при жесткой механической связи чувствитель.Мого элементаи нуль-органа и сравнительно низком значении отношения толщины последнегок его радиусу смещения поверхностей нульоргана и чувствительного элемента можно счи.тать одинаковыми. Упоминавшееся равенство,модулей смещений сопровождается равенствоммодулей скоростей поверхности нуль-органа;Мия= Мпфгде Чизя - скорость поверхности нуль. органапод действием возбуждения его сэлектрической стороны;Чпр - скорость поверхности нуль-органапод действием возбуждения еговнешним акустическим полем,соз.данньм излучателем.Чизл можно представить так:)р .3где Рзл - звуковое давление, создаваемоенуль.органом при возбуждении егос электрической стороны;2 иэл, - акустическое сопротивление излучения нуль-органа в среду;8 - площадь поверхности излучения (приема) нуль. органа,Чпр можно представить так: 4Если нуль-орган используется на частотах нижеего резонанса, то можно считать 2 пр и 2 зл лропорциональными Г, а 2 изл и Т - пропорциональными 1, где Ю - частота. Поэтому (5) можно представить так;г.,=к о,где К - постоянный коэффициент, не зависящийот частоты и равный;10Хор ТХилл 7 мОбозначив Е ЭДС на выходе градуируемого гидрофона, вызванную акустическим полем иэлуча.геля, получаем выражение для вычисления чув.ствительности М в режиме приема градуируемого гидрефона:Е .Из изложенного очевидна связь новых опера 30ций (поочередного электрического возбуждения.излучателя и нуль-органа и уравнивания при этом,, ЭДС на выходе чувствительного элемента) с уп.рощением процедуры градуировки (необходимостью изменения лишь амплитуды электричес.кого возбуждения нуль-органа),25Формула изобретения Способ абсолютной градуировки электроакустического преобразователя, основанный на возбуж. денни излучателя и нуль-органа, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью упрощения процедуры гра. дуировкй, вначале электрически возбуждают излучатель и прн этом измеряют ЭДС на выходе чувствительного элемента и на выходе градуируемого преобразователя, снимают электричес. кое возбуждение излучателя и электрически возбуждают нуль-орган нитряжением, при котором ЭДС на выходе чувствительного элемента равна значению ее на выходе чувствительного элемен. та при предыдущем измерении, и при этом измеряют напряжение электрического возбуждения йуль-органа, а чувствительность преобразователя определяют по формуле:Уцзп ф Х эя Е2 пр Т 0 45 я. тРфр кимф где Рпр - звуковое давление на нуль-орган, создаваемое излучателем;2 пр - акустическое сопротивление нуль -органа со стороны среды в режиме приема.Выразим Ризл через напряжение возбуждения нуль. органа О и чувствительность его в режиме излучения Т:Р.=7 Щ где 2 зл - электрический импеданс нуль-органа, Иэ (1, 2, 3, 4) ймеем: где М - чувствительность,2 изл - акустическое сопротивление излучения нуль-органа в среду;2 эл - электрический импеданс нуль-органаЕ - ЭДС на выходе градуируемого преобразователя;2 пр - акустическое сопротивление нуль-органа со стороны среды в режиме приема;Т- чувствительность нуль-органа в режимеизлучения;0 . - напряжение возбуждения нуль. органа., 5Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Боббер Р, Гидроакустические измерения. "Мир", М., 1974, с. 60 - 63. Тираж 774И Государственногоделам изобретений и, Москва, Ж - 35, Раув 62, Голенков А, Н. и Павлов Л. Е. Абсолютная градунровка; измерительных гидрофонов в диапазоне звуковых частот, Журн. "Измерительная техника", й 5, 1967,митета СССР ткрытий ская наб., д. 4/5