Способ градуировки обратимого электроакустического преобразователя и устройство для его осуществления

(51)5 Н 04 Я 29/О ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТК АВТО РС КОМУ С В ИДЕТЕЛ ЬСТВУ. ЕН,Изобретение относится к акустическим йедостатки которых свягзанй с ограничен- измерениям и может быть использовано ными возможностямй их применейия,при определении чувствительности злект- Наиболее расйространеннцм и унигверроакустических преобразователей в режиме сальным способом градуировки электроаку- а приема и излучения. :стических преобразователей являетсяИзвестнаградуировкаэлектроакустиче- способ, основанный на использовании ских преобразователей способом сравне-прийципа взаимности.ииий ния. По этому способу излученный сигнал, Известный способ градуировки обрати- одновременно принимают образцовым и мого преобразователя включает возбужде- у испытуемым приемниками; приэтом чувст- ние в среде импульсного акустического вительность испытуемого приемника опре- сигнала с помощью излучателя, прйем этого деляат сравнивая ее с чувствительностью сигнала обратимым электроакустическим образцового.преобразователем и приемником при раз- й иНедостатком способа сравнения явля- мещении излучателя прйемника и обрати ется необходимость эталонной предвари- мого преобразователя на равном тельной градуировки образцового расстовниидругртдруга,измерениеампли-приемника, погрешность градуировки кото- туды принятогосигнала-и вычисления чувст- рого повышает погрешность градуировки вительности. Эту процедуру осуществляют испытуемого приемника, в три приема; измеряют напряжение на выИэвестны и другие способы градуиров- ходе приемника; помещают на место приемки, например пистофоннный инерционный, ника обратимый преобразователь и, не(56) Боббер Р.Д. Гидроакустические измерения. -М.; Мир, 1974, с. 42 - 45.Евтютов А.П. и др. Справочник по гидроакустике. - Л,: Судостроение, 1988, с.365. (54) СПОСОБ ГРАДУИРОВКИ ОБРАТИМОГО ЭЛЕКТРОАКУСТИЧЕСКОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 2(54) Использование: при акустических измерениях с целью повывения точности градуировки и сокращения трудбемкости измерений, Сущность изобретения: в спо.соб градуировки, основанный на принципе взаимности, вместо операций по излучению и приему каждым из преобразователей - излучателем, приемчиком и обратимым преобразователем - . введена операция переизлучения сигнала, принятого обратимым преобразователем при излучении излучателем, Оговорены условия измерений: длительность акустической посылки, задержки сигнала при переизлучении, излучаемая мощность. 2 с. и 3 з.п;ф-лы, 1 ил,1753627 2535 К - коэффициент усиления принятого.50 обратимым преобразователем сигнала,Достижению поставленной цели способствует также выбор продолжительности акустической посылки, обеспечивающей установившийся режим, времени задержки, 5 обеспечивающего завершение реверберационного процесса, и акустической мощности излучения,обеспечивающей превышение принятого сигнала над померс и при хк ахие ср у исп Рс3меняя режим работыизлучателя, измеряют напряжение на выходе обратимого преобразователя; обратимый преобразователь используют в режиме излучения. Измеряют напряжения на выходе приемника, Параметр взаимности определяют расчетным путем,Способ реализуется с помощью устройства, содержащего последовательно соединенный генератор импульсов, переключатель, усилитель, фильтры, регистратор, а также приемник, излучатель и обратимый преобразователь, подсоединенный к переключателю, и сопротивление, включенное между генератором и землей,Недостатком известных способа и устройства, является большая трудоемкость градуировки, выполняемой в несколько этапов, сложность измерений и повышенная погрешность, обусловленная сложением ошибок на каждом этапе.Целью изобретения является повышение точности и оперативности градуировки. Поставленная цель достигается тем, что в способе градуировки обратимого электро- акустического преобразователя, включаю. щем возбуждение в среде импульсного акустического сигнала с помощью излучателя, прием этого сигнала обратимым электроакустическим преобразователем и приемником при размещении излучателя, приемника и обратимого преобразователя на равном расстоянии друг от друга, измерение амплитуды принятого сигнала и вычисление чувствительности, принятый обратимым преобразователем сигнал усиливают, задерживают во времени и возбуждают им обратимый преобразователь,излученнцй сигнал которого регистрируют приемником, а чувствительность в режиме излучения уазл,и приема упр определяют из выраженийтизл. = ъАКн, уп р = /А н 7 к,где Н - коэффициент взаимности обратимого преобразователя;А - отношение амплитуд принятых приемником сигналов от излучателя и обратимого преобразователя, . 5 10 15 20 хами, приведенными к входу испытуемого преобразователя,Предлагаемый способ реализуется с полощью устройства, содержащего последовательно соединенные генератор импульсов и излучатель, приемник, обратимый электроакустический преобразователь, усилитель и регистратор, кроме того, в него дополнительно введены коммутатор приема-передачи с клеммой для подключения испытуемого преобразователя, последовательно соединенные пороговая схема, блок задержки сигнала и усилитель мощности, выход которого соединен с входом коммутатора приема-передачи, выход которого через усилитель соединен с входом пороговой схемы, причем приемник подключен к входу регистратора. На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства.Устройство для регистрации обратимого электроакустического преобразователя 1 содержит последовательно соединенные генераторы 2 импульсов и излучатель 3, акустически связанные с ним приемник 4 и испытуемый преобразователь, последовательно соединенные коммутатор 5 приема- передачи, имеющий клемму для соединения с испытуемым преобразователем, усилитель 6, пороговую схему 7, блок 8 задержки сигнала, усилитель 9 мощности, выход которого соединен с входом коммутатора 5 приема-передачи, а также регистратор 10," подключенный к выходу приемника 2,Обязательным требованием к преобра зователям 1 - 3 и регистратору 10 должна быть,их линейность, Пороговая схема 7 предназначена для исключения самовозбуждения регистрирующей схемы блоков 5 - 9 иэ-за наличия акустических и электрических помех,Предлагаемый способ градуировки обратимого электроакустического преобразователя имеет следующую последовательность операции: с помощью излучателя 3, возбуждаемого генератором 2 импульсов, излучают в среду акустический сигнал, мощность которого определяется выражением де г- расстояние между излучателеемн иком;Рп - уровень помех, приведеннд ытуемого преобразователя;- акустическое сопротивлеотношение реактивной составляющей импеданса используемой измерительной системы и ее активной составляющей,3. Способ по пп.1 и 2,отл ича ющий 5 с я тем, что время задержки сигнала х выбирают из условия Формула изобретения1. Способ градуировки обратимогбэлектроакустического преобразователя,включающий возбуждение в среде импульсного акустического сигнала с помощью излучателя, прием этого сигнала обратимымэлектроакустическим преобразователем иприемником при размещении излучателя,приемника и обратимого электроакустического преобразователя на равном расстоянии друг от друга, измерение амплитудыпринятого приемником сигнала, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышенияточности и оперативности, принятый обратимым электроакустическим преобразователем сигнал усиливают, задерживают вовремени и возбуждают им обратимый электроакустический преобразователь, излученный сигнал которого подают на приемники измеряют амплитуду принятого им сигнала, а чувствительность в режиме излученияуилл и в режиме приема ур . определяют йзвыраженийУилл. = Ю 7 кн, . пр = 1 ГА Н 7 к,где Н, - коэффициент взаимности обратимого электроакустического преобразователя;А - отношение амплитуд принятыхприемником сигналов от излучателя и обратимого электроакустического преобразователя;. 40К - коэффициент усиления принятогообратимыМ злектроакустическим преобразователем сигнала,2. Способ по п 1,отл ича ющийсятем, что продолжительность д акустической 45посылки выбирают из условия д = 1,5 Ы 1,где 1 - рабочая частота измерения, а д - коэффициент концентрации излучателя, Длительность посылки должна быть равнад =1,5 цгде 1 - частота, на которой ведется измерение, а- отношениереактивной составляющей импеданса используемой системы к ее.активной составляющей. 4 Д .Сгде аъ - коэффициент реверберации; Р ъ - уровень помех, приведенный по входу испытуемого преобразователяР - коэффициент пространственного затухания в среде; с - скорость звука в среде; р - плотность среды; у. Х - излучаемая мощность акустического сигнала;- коэффициент, заеисяций Ьт направленных свойств преобразователей.4. Способ по пп.1 - 3, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что акустическую мощность Щ создаваемую излучателем; выбирают из условия4 2 2 где г- расстояние между излучателем и приемником.5. Устройство для градуировки обратимого электроакустического преобразователя, содержащее последовательно соединенные генератор импульсов и излу- чатель, приемник, усилитель и регистратор, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности и оперативности, в него введены коммутатор приема-передачи с клеммой для подключения испытуемого преобразователя, последовательно соединенные пороговая схема, блок задержки сигнала и усилитель мощности, выход которого соединен с входом коммутатора приема-передачи, выход которого через усилитель соединен с входом пороговой схемы, причем приемник подключен к входу регистратора,,(, / г,р И.Шулла едактор С. Корре акаэ 2775 Тираж " ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5П ательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 роиз дстве