Способ градуировки электроакустического тракта

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскикСоциалистическикРеслублик(23) Приоритет -51) М, Кл. Н 04 К 29/00 Гееударстееиный кемите СССР пе делам езебретенлй и еткрьпий(71) Заявитель 4) СПОСОБ ГРАДУИРОВКИ ЭЛЕКТРОАКУСТИЧЕСКОГО ТРАКТАИзобретение относится к гидроакустическим измерениям и может быть использовано при градуировке электроакустических трактов с пьезопреобразователем на входе в широком диапазоне частот в натурных условиях.Известен способ градуировки электро- акустического тракта, заключающийся в измерении принятого сигнала калиброванным и градуируемым трактами.Однако этот способ недостаточно точен 11,Наиболее близким по технической сущности,к изобретению является способ градуировки электроакустического тракта, включающий воздействие иа электроакустический пьезопреобразователь акустического поля с заданной величиной акустического давления и регистрацию выходного электрического сигнала 2.Однако и этот способ не позволяет. достичь высокой точности в области низких частот из-за трудностей создания акустического поля высокой интенсивности.Целью изобретения является расширение частотного диапазона градуировки и повышеыие ее точности в области низких частот. Поставленная цель достигается благодаря тому, что через электроакустический пьезопреобразователь пропускают электрический ток, равный на частоте 0,1 частоты первого резонанса электроакустического пье-зопреобразователя электрическому току, протекающему через него при акустическом воздействии на этой же частоте, причем амплитуду пропускаемого тока с понижением частоты уменьшают пропорционально ей.На чертеже изображена функциональная 1 о схема устройства, осуществляющего способ.Устройство содержит пьезопреобразователь 1, генератор тока 2(1 = а 1), электрический измерительный тракт 3 и регистрирующий прибор 4. Для создания давления Р, воздействующего на пьезопреобразователь, 15 используется излучатель 5 с задающим генератором 6.Способ градуировки электроакустического тракта состоит в следующем. В диапазоне высоких частот, выше 1 (частота 1 рав-, на 0,1 частоты первого резонанса пьезопреобразователя), градуировка электроакустического тракта проводится известным способом, На пьезопреобразователь 1 воздействуют известным акустическим давлением Р,рирующего прибора 4 к известному давлению Р. На частоте 1, на пьезопреобразователь от генератора тока (1 = а 1) подают ток такой величины, чтобы показание регистрирующего прибора было такое же, как при воздействии на пьезопреобразователь на час тоте 1 давления Р . В диапазоне частоте 1 .4 на генераторе тока (1 = а 1) устанавливается необходимое значение частоты, считывается показание регистрирующего прибора И и чувствительность рассчитывается по формуле МЕ= р.Таким образом, предлагаемый способ позволяет в диапазоне низких частот заменить известное акустическое воздействие на пьезо 15 преобразователь эквивалентным ему электрическим воздействием, весьма просто реализуемым практически. За счет устранения необходимости создания в диапазоне низких частот акустического поля известной величины с достаточной амплитудой и связанных с этим трудностей в изготовлении, установке, питании мощных излучателей упрощается конструкция и уменьшаются размеры дополнительного эталонного излучателя, расширяется частотный диапазон и повыша ется точность измерений. формула изобретения Способ градуи ров ки электроакустичесЗо кого тракта, включающий воздействие наэлектроакустический пьезопреобразователь акустического поля с заданной величиной акустического давления и регистрацию выходного электрического сигнала, отличаюЗ 5 бийся тем, что, с целью расширения частотного диапазона градуировки и повышения ее точности в области низких частот, через электроакустический пьезопреобразователь пропускают электрический ток, равный на частоте 0,1 частоты первого резонанса элек 40 троакустического пьезопреобразователя электрическому току, протекающему через него при акустическом воздействии на этой же частоте, причем амплитуду пропускаемого тока с понижением частоты уменьшают про порционально ей.Источники информациипринятые во внимание при экспертизе 1. Блинова Л, П., Колесников А. Е. и др.Акустические измерения. М., 1971, с. 185 - 188.50 2, Клюкин И. И., Колесников А. Е. Акустические измерения в судостроении, Л Судостроение, 1966, с. 41. 3 862398создаваемым с помощью излучателя 5 и задающего генератора 6. Затем считывают значение выходного параметра со шкалы регистрируюшего прибора 4 и вычисляют чувствительность. В диапазоне ниже частоты Ьна пьезопреобразователь, подключенный квходу электрического измерительного тракта, от генератора тока 2 подается ток, амплитуда которого прямо пропорциональна частоте 1(1 = а 1, а - некоторый постоянный коэффициент), и чувствительность электроакустического тракта Е рассчитываегся по формуле МЕ= -где Х - показания регистрирующего прибоРра 4, Р - давление на частоте 1. Напряжение на электрическом выходе пьезопреобразователя У связано с возбуждающим током 1 и чувствительностью преобразователяМ соотношением у .И;+Ха,) ь Д)-1 - ждав 1 фВ диапазоне ниже 0,1 частоты первогорезонанса преобразователя можно считать,что сумма механического импеданса 2 иимпеданса излучения 2.определяется гибкостью преобразователя С , (2 + ъ== 1, а произведение фактора силы А наплощадь преобразователя Я-константа, Тогда соотношение (1) можно представить в=-е-хи/мЕсли 1 = а 1, то величина /- - ( является постоянной и равна звуковому давлению в Па, при воздействии которого намеханический вход пьезопреобразователя наего электрическом выходе появляется напряжение 13. Так как показания регистрирующего прибора 4 связаны с напряжением навыходе преобразователя соотношениемХ ==. 13 К, где К - коэффициент передачиэлектрического измерительного тракта, иесли (-. --- ( = Рь то чувствительностьгйМс мэлектроакустического тракта равнай/я/2 уАБс I Р,Равенства -, - -; - ( = Рлегко достичьвЛЛЗ мвыбором соответствующего коэффициентапропорциональности а. Для этого необходимо, чтобы показания регистрирующего прибора при воздействии тока и акустическогодавления Р, на частоте 1 были равными.Таким образом, процесс градуировки сво.дится к следующему.На частотах 1:1 на пьезопреобразователь воздействуют известным акустическимдавлением Р. Чувствительность тракта определяют как отношение показаний регистКорре кто Подписикомитета СССРи открытийшская наб., д. 4/5 род, ул. Проектная,кая 1130 иал Редактор Г, ВельЗаказ 6637/55В НИИПИ Госупо делам 35, Москва, ППП сПате ь В. Пирогойкас . акаренко