Способ градуировки инфразвуковых гидрофонов

Союз Советския Социалистических Республик(5)м2 Н 04 В 29/00 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(71) ЗаяВИтЕЛЬ Физико-технический институт АН Белорусской ССР(54) СПССОБ ГРАДУИРОВКИ ИНФРАЗВУКОВЫХ ГИДРОФОНОВ(Рд 3 ч Н 1) к Изобретение относится к технической акустике и может найти примене-ние при измерениях параметров гидроакустических приборов и устройств.Известны способы грачуировки инфразвуковых гидрофонов, в которыхградуировка гидрофонов и определениеих чувствительности осуществляютсяпутем периодического изменения давления на поверхность гидрофона и измерения амплитудных характеристик 1,Однако при этих способах точностьградуировки снижается, вследствие появления в жидкости паразитных источников давления. Наиболее близким по 15технической сущности к изобретениюявляется способ градуировки гидрофонов, включающий изменение глубиныпогружения гидрофона в жидкости по:синусоидальному закону, измерение 20его амплитудных характеристик и определение чувствительности 2), Приэтом способе на точность градуировкисильно влияют паразитные динамические источники давления, напримертурбулентность и инерционные эффектысредыи конструкция гишзофона,Целью изобретения является повы.шение точности градуировки инфразвуковых гидрофонов. Поставленная цель ЗО достигается тем, что исПользуют жидкость с магнитной присадкой и накладывают на нее неоднородное магнитноеполе, а чувствительность гидрофонаопределяют по формуле где М - чувствительность гидрофона;- амплитуда выходного напряжения гидрофона;- плотность жидкости;3 - намагниченность жидкости;яи)- абсолютная величина градиента магнитного поля;- ускорение свободного падения;Х - амплитуда вертикальных колебаний,На чертеже показано устройство для осуществления способа.Гидрофон 1 погружают в сосуд 2 с магнитной жидкостью 3 и изменяют глубину погружения по синусоидальному закону источником 4 синусоидальных колебаний. На магнитную жидкость одновременно накладывают магнитное поле магнитной системой 5. Сигнал с датчика прикладывается осциллографом 6. Создаваемое дополнительное дав678 пение в магнитной жидкости, вследст - вие пондеромоторного взаимодействиямагнитным полем, линейно по вертикали увеличивается, так что выполняет - ся соотношение чР = 1 чН=соп 51 11 чН(1) 5 где ч Р - дополнительный градиент давления в жидкости;Э - намагниченность жидкости;/Ч Н /- градиент напряженностимагнитного поля,Поскольку давление линейно изменяется по вертикали, то И (чувстви- Гос ос , (2) тельность ) =, (-, )15 гдеР - амплитуда давления в присутАст вии м агни тн ого поля .Тогда погрешность в измерении чувствительности оМ будет определяться 1 О из известной формулыгде Р - амплитуда давления в отсутАствии магнитного поля, причем можно считать, что погрешность в измерении давления ЮРА Рт+Р , где Р и РИ - паразитные дицаифмйческие давления, вызванные турбулентностью и инерционными эФФектами.Из формулы (3) видно, что, снизить погрешность в измерении чувств вительности можно, либо уменьшив о РА, либо увеличив РА. Снизить 8 М можно, уменьшив амплитуду колебаний (поскольку тогда уменьшатся скорость ОХ и ускорение гидрофона Х.- О Х, аЫ следовательно, уменьшатся и паразитные давления Р и Ри , и одновременно, чтобы не.уменьшилось РА - увеличимЧР.Так для того, чтобы практически устранить погрешность, вызванную параэитным динамическим давлением, достаточно уменьшить амплитуду колебаний гидрофона в 3-5 раэ (в интеР вале частот 0,3-4 Гц) и одновременно (чтобы не уменьшилось РА) в жидкости с намагниченностью 100 Гаус 40 724 4создать поле с градиентом напряженности 30-50 Эрстед/см, что довольнолегко осуществимо.В качестве жидкости можно испопьзовать воду, керосин, силиконовоемасло и другую жидкость, в которуювводятся магнитная присадка и стабилизаторЭтот способ градуировки будет эффективен для гидрофонов с небольшимиразмерами, поскольку всегда проще илегче создать заданную конфигурациюмагнитного поля в небольших объемах.Формула изобретенияСпособ градуировки инфразвуковых гидрофонов, включающий изменение глубины погружения гидрофона в жидкости по синусоидальному закону, измерение его амплитудных характеристик и определение чувствительности, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности градуировки, используют жидкость с магнитной присадкой и накладывают на нее неодно-, родное магнитное поле, а чувствительность гидрофона определяют иэ соотношения "6ос)ЧН 1- абсолютная величина градиента напряженности магнитногополя;Д - ускорение свободного падения;амплитуда вертикальных колебаний.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Клюкин И. И, и Колесников А, Е, Акустические измеренияв судостроенииЛ., Судостроение, 1966, с. 77-78,2. Боббер Р. Дж. Гидроакустические измерения М., Мир, 1974, с. 75-76.678724 Составитель В. ПирогОведактор Л, Тюрина Техред И.Асталош Корректор М, Вигул илиал ППП Патентф, г. Уагород, ул. Проектн аказ 4588/51 1 о по делам 113035, МосТирам 779дарственного комизобретений и открыта, Ж, Раушская Подписноета СССР ий аб , д. 4/