Устройство для абсолютной градуировки гидрофонов

Союз Советских Социалистических Республик(61) Дополнительное к авт. саид-ву(22) Заявлено 29.1179 (21) 2845757/18-10с присоединением заявки Йо(51)М, К,э Н 04 В 29/00 Государственный комитет СССР по дедам изобретений и открытий) Ростовский ордена Трудового Красного Знамени государственный университет(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АБСОЛЮТНОЙ ГРАДУИРОВКИ ГИДРОФОНОВИзобретение относится к гидроаку"стическим измерителям и может бытьиспользовано для автоматической градуировки гидроФона на низких звуковыхчастотах при избыточных статическихдавлениях,Известно автоматическое устройстводля градуировки гидрофонов, содержа-,щее образцовый преобразователь, включающий нуль-орган и чувствительныйэлемент, генератор, излучатель и регистратор 11.Недостаток этого устройства заключается в сравнительно невысокой временной стабильности результатов из-.мерений, воэможности обеспечения заданной точности измерений в узкомдиапазоне статистических давлений,Наиболее близким по техническойсущности к предлагаемому является 20устройство для абсолютной градуировки гидрофонов, содержащее генератор,первый переключатель, электрическисоединенный с излучателем, второйпереключатель, образцовый электроакустический преобразователь с узломизмерения колебательной скорости егорабочей поверхнОсти, токоизмерительный элемент, включенный в цепь возбуждения образцового электроакусти ческого преобразователя, и вольтметр Г 2.Недостатком известногЬ устройстваявляется его низкая производительность измерений, вследствие необходимости проведения четырех измерений, запоминания измеренных величини последующего расчета по сложнойФормуле,Цель изобретения - повышение производительности измерений.Поставленная цель достигается тем,что в устройство, содержащее генератор, первый переключатель; электрически соединенный с излучателем,второй переключатель, образцовыйэлектротехнический преобразовательс узлом измерения колебательной скорости его рабочей поверхности, токоизмерительный элемент, включенный вцепь возбуждения образцового электроакустического преобразователя, ивольтмер, введены управляемый аттенЬатар, блок управления, источникиуправляемого и стабильного напряжений, первый и второй блоки запоминания и первый и второй компараторы, причем выход источника управляемого напряжения соединен со, входомпервого блока запоминания, выход которого соединен с управляющим входом управляемого аттенюатора, вход аттенюатора соединен с выходом генератора, а выход аттенюатора соединен со входом первого переключателя, второй выход которого соединен с электродами образцового преобразователя, которые также соединены с первым входом первого компаратора, а обмотка узла измерения колебательной скорости образцового преобразователя соединена через второй блок запоминания со вторым входом первого компаратора, токоизмерительный элемент соединен с первым входом второго компаратора, второй вход которого соединен с выходом источника 15 стабильного напряжения, выходы первого и второго компараторов соединены соответственно с первым и вторым входом второго переключателя, выход которого соединен со входом управле- щ ния первого блока запоминания, выход градуируемого гидрофона соединен со входом вольтмера, а выходы блока управления соединены со входами управления первого и второго переключателей, второго блока запоминания и вольтметромНа чертеже представлена структурная схема предлагаемого устройства.Устройство содержит первый переключатель 1, блок управления 2, управляежй аттенюатор 3, образцовый электроакустический преобразователь 4 с узлом измерения колебательной скорости, генератор 5 источник управляемого напряжения 6, первый блок З 5 запоминания 7, токоизмерительный эле. мент 8, второй компаратор 9, второй переключатель 10, источник стабильного напряжения 11, второй блок запоминания 12, излучатель 13, первый 4 О компаратор 14, вольтмер 15, градуируемый гидрофон 16.Устройство работает следующим образом.Первый переключатель 1 по сигналу блока управления 2 соединяет выход управляемого аттенюатора 3 электродами образцового преобразователя 4 и последний электрически возбуждается генератором 5. По тому же сигналу блока управления 2 источник управляемого напряжения б выдает через первый узел запоминания 7 на вход управления аттенюатора 3 монотонно изменяющееся напряжение.Вследст; вие этого электрическое возбуждение О преобразователя 4 монотонно растет и выходное напряжение, снимаемое с токоизмерительного элемента 8, подается на первый вход второго компаратора 9. По тому.же сигналу блока 60 управления 2 второй переключатель 10 соединяет выход .второго компаратора 9 со входом управления первого блока запоминания 7. Когда монотонно растущее напряжение, снимаемое с токоизмерительного элемента, сравняется с выходным напряжение источника стабильного напряжения 11, подаваемого на второй вход второГо компаратора, последний выдает сигнал о достижении значения тока заданного значения. По этому сигналу блок запоминания 7 запоминает текущее значение напряжения, выдаваемого источником б, и аттенюатор 3 сохраняет далее на первом этапе измерений стабильное значение затухания и, следовательно, остается ста 4.бильным возбуждение преобразователяПо сигналу блока управления 2 второй блок запоминания 12 запоминает значение ЭДС, развиваемой обмоткой узла измерения колебательной скорости рабочей поверхности преобразователя 4. На этом первый этап измерения заканчиваетсяДалее по сигналу блока управления 2 переключатель 1 соединяет выход генератора 5 через аттенюатор 3 с излучателем 13, а источник б снова начинает выра-. батывать моноанно изменяющееся напряжение. Далее процесс электрического возбуждения излучателя 13 аналогичен описанному процессу возбуждения преобразователя на первом этапе измерений. По тому же сигналу блока управления переключатель 10 соединяет выход первого компаратора 14 с входом управления блока 7. Когда ЭДС, возникшая на выходах электродовпреобразователя 4 за счет акустического облучения последнего полем, созданным излучателем 13, станет равна запомненному узлом 12 значению ЭДС, компаратор 14 выдает сигнал. По этому сигналу блок 7 запоминает текущее значение напряженная, выдаваемого источником б, и электрическое возбуждение излучателя 13 остается стабильным в течение последующей части второго этапа измерений, По сигналу блока управления 2 вольметр 15 регистрирует ЭДС, возникшую на выходе градуируемого гидрофона 16 за счет акустического облучения последнего полем излучателя 13. На этом измерение заканчивается,Предложенное устройство отличается от известных высокой производительностью работы и повышенной точностью. Время измерения чувствительности одного гидрофона без учета подготовительно-заключительного времени его загрузки и изъятия из измерительной камеры на одной частоте не превышает 4, а снятие амплитудно- частотной характеристики в частотном диапазоне (20-500 Гц) занимает не более 30 с. При этом погрешность результатов составляет 5% по случайной составляющей и не более 7 по систематической составляющей (доверительная вероятность 0,95),864592 формула изобретения НИИПИ Заказ 7834/87 Тираж 701 Подписно Филиал ППП "Патентф, г,ужгород,ул,Проектная,4 Устройство для абсолютной градуировки гидрофонов, содержащее генератор, первый переключатель, электрически соединенный с излучателем второй переключатель, образцовый электроакустический преобразователь с узлом измерения колебательной ско- .ростИ его рабочей поверхности, тонкоизмерительный элемент, включенный в цепь воэбуждейия образцового электроакустического преобразователя, и вольтметр,о т л и ч а ю щ е е с я. тем, что; с целью повышения производительности измерений, в него введены управляемый аттенюатор, блок уп равления, источники управляемого и стабильного напряжений, первый и второй блоки запоминания и первый и второй компараторы, причем выход источ,ника управляемого напряжения соеди О, нен со входом первого блока запоминания, выход которого соединен с управляющим входом управляемого аттенюатора, вход.аттенюатора соединен с выходом генератора, а выход аттеню атора соединен со входом первого переключателя, второй выход которого соединен с электродами образцового преобразователя, которые также соединены с первым входом первого компаратора, а обмотка узла измеренияколебательной скорости образцовогопреобразователя соединена через вто.рой блок запоминания со вторым входом первого комцаратора, токоиэмерительный элемент соединен с первымвходом второго компаратора, второйвход которого соединен с выходомисточника стабильного напряжения,выходы первого и второго компараторов соединены соответственно с первым и вторым входом второго переключателя, выход которого соединен совходом управления первого блока запоминания, выход градуируемого гидрофона соединен со.входом вольтмера,а выходы блока управления соединенысо входами управления первого и второго переключателей, второго блоказапоминания и вольтметром. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР,Р 566144, кл. Н 04 В 29/00, 1974.2. Доля В.К, и"др. Установка дляабсолютной градуировки гидрофоновна низких звуковых частотах при избыточных статических давлениях. Тезисы 1 Х Всесоюзной кустической конФеренции. М 1977, с. 77-80 Тпрототип).