Устройство для градуировки резонансных гидрофонов Советский патент 1987 года по МПК H04R29/00 

Изобретение относится к акустическим измерениям и может быть использовано для измерения параметров резонансных гидрофонов.

Цель изобретения - повьйиение точности градуировки в малогабаритном бассейне за счет исключения влияния сигналов возбуждения и уменьшения сигнала послезвучания гидрофона.

На фиг,I представлена структурная схема устройства для градуировки резонансных гидрофонов ; на фиг.2 временные диаграммы, поясняющие работу устройства.

Устройство содержит генератор 1 радиоимпульсов , формирователь . 2 импульсов управления, первый 3 и второй 4 ключи, переменный резистор 5, одновибратор 6, эталонный резистор 7, дифферендиапьный усилитель 8, регистратор 9, переключатель 10 режима измерения с управляющим входом II первой 12 и второй 13 групп контактов, клеммы 14 и 15 подключения резонансного гидрофона.

Формирователь 2 состоит из детектора 16, одновибратора 17, элемента ИЛИ 18, При этом выход детектора 16 соединен непосредственно и через одновибратор 17 с первым и вторым входами элемента ИЛИ 18 соответственно, вход детектора 16 является входом формирователя 2, а выход элемента ИЛИ 18 является первым выходом формирователя 2, второй выход которого является выходом детектора 6.

Вход формирователя 2 соединен с выходом генератора 1 и через первый ключ 3 с управляющим входом 11 переключателя 10, первый и второй выходы формирователя 2 подключены через одновибратор 6 и непосредственно к управляющим входам первого 3 и второго 4 ключей, управляющий вход 11 переключателя 10 соединен через переменный резистор 5 и второй ключ 4 с корпусом, усилитель 8 подключен инвертирующим входом к выходу генера- рора 1 и через первую группу 12 переключателя 10 к корпусу, неинвертирующий вход усилителя 8 подключен через вторую группу контактов 13 к другому выводу резистора 7, с которым и с управляющим входом 11 переключателя 10 соединены клеммы 14 и 1,5 подключения резонансного гидрофона. Выход усилителя 8 соединен с входом регистратора 9,

289452

Устройство дпя градуировки резонансных гидрофонов работает следующим образом.

В режиме измерения напряжения отраженного сигнала радиоимпульсы (фиг, 2а) с выхода генератора 1 радиоимпульсов поступают одновременно на вход ключа 3, на вко формиро- ig вателя 2 и на инвертирующий вход усилителя 8, Формирователь 2 формирует видеоимпульсы управления длительностью

+ t,

3.1

(фиг. 26), которые

поступают на вход управления ключа 3, который под действием импульсов управления переходит в состояние насыщения, в результате с генератора 1 на градуируемый гидрофон и на неинвертирующий вход дифференциального усилителя 8 поступают импульсы возбуждения (фиг, 2г), Во время (f + Cj) действия импульсов управления радио- , импульсы возбуждения и сигнала послезвучания гидрофона поступают через ключ 3 на, инвертирующий вход усилителя 8,

Таким образом, на инвертирующий и неинвертирующий входы усилителя 8 во время () nocTjmaeT один и тот же сигнал, в результате чего исключается прохождение мешающих радиоимпульсов возбуждения и сигнала послезвучания на вход регистратора 9, Во время ()гидрофон подключает- ся через насыщенный ключ 3 к выходу генератора 1, поэтому затухание сигнала послезвучания гидрофона наступает раньще из-за шунтирующего действия выходным сопротивлением генера- тора 1,

Дальнейшее ослабление сигнала послезвучания градуируемого гидрофона происходит во время ( з. j ) Формирования сигнала одновибратора 6. (фиг 2в), Одновибратор 6 запускается формирователем 2 по заднему фронту радиоимпульса генератора 1 ,- Выходным импульсом одновибратор 6 ключ 4 вводится, в насыщение, т.е. параллель- но гидрофону подключается переменный резистор 5, Вследствие щунтирующего действия резистора 5 сигнал послезвучания гидрофона полностью затухает до прихода на гидрофон измеряе- мого отраженного сигнала в момент времени t, (фиг, 2г).

Для конкретного типа гидрофонов необходимо подбирать оптимальную ве- личину сопротивления переменного ре

зистора 5. На фиг.2гпоказано затухание сигнала послезвучания градуируемого гидрофона, где f, - постоянная вре мени затухания свободных колебаний, - постоянная времени с учетом шунтирующего действия вьгеодного сопротивления генератора 1 радиоим- пульсов, Cj - постоянная времени с учетом шунтирующего действия переменного резистора 5,

Перед приходом на гидрофон измеряемого отраженного сигнала ключи 3 и А переходят в высокоимпендансное состояние, вследствие чего отключает ся от гидрофона низкоомный выход генератора 1 радиоимпульсов и исключается шунтирование, гидрофона через ключ 4. Таким образом, измеряемый отраженный сигнал поступает на неинвертирующий вход дифференциального усилителя 8,

Вследствие того, что сигналы возбуждения гидрофона и послезвучания iкомпенсируются, на выходе дифферен- циального усилителя 8 имеется отра- ;женный сигнал (фиг, 2д), пригодный для измерения регистратором 9,

В режиме измерения тока через градуируемый гидрофон переключатель 1 О

переводится в}положение Ир, Инвертирующий .вход дифференциального усилителя 8 подключается в корпусу, а неинвертирующий вход - к эталонному резистору 7, Во ;время возбуждения гидрофона сигналом генератора 1 радиоимпульсов на неинвертируюш:ий вход дифференциального усилителя 8 посту пает сигнал И, пропорциональный то- ку проходящему через гидрофон, Сигнал с выхода дифференциального.усилителя 8 измеряется регистратором 9,

.Сравнение результатов градуировки партии из шести гидрофонов по методу, самовзаимности на опытном образце

5

0

5

0

5

0

5

предлагаемого устройства с результа- , полученными с помощью измерительного пщр офона, дало расхождение не более ±10%, При этом чувствительность образцового гидрофона определена на образцовой градуировочной установке второго разряда, в которой реализован метод взаимности.

Формула изобретения

Устройство для градуировки резонансных гидрофонов, содержащее генератор радиоимпульсов, эталонный резистор, подключенный одним выводом к корпусу, переключатель и последовательно соединенные усилитель и регистратор, отличающееся тем, что, с целью повышения точности градуировки в малогабаритном бассейне, введены формирователь управляющих импульсов, два ключа, одновибра- тор, переменный резистор, при этом вход формирователя управляющих импульсов соединен с выходом генератора радиоимпульсов и через первый ключ с управляющим входом переключателя, первый и второй выходы формирователя управляющих импульсов подклю- 1.чены черезодновибратор непосредственно к управляющим входам первого и второго ключей , соответственно, управляющий вход переключателя соединен через переменный резистор и второй ключ с корпусом, усилитель выполнен дифференциальным и подключен инвертирующим входом к выходу генератора радиоимпульсов и через первую группу переключателя к корпусу, неинвертирующий вход усилителя подключен через вторую группу контактов к другому выводу эталонного резистора, с которым и с управляюшнм входом переключателя соединены клеммы подключения резонансного гидрофона.

t

Фиг,2

Изобретение относится к акустическим измерениям. Цель изобретения повьппение точности градуировки в малогабаритном бассейне за счет исключения влияния сигналов возбуждения и уменьшения сигнала послезвучания гидрофона. Измеряемый отраженный сигнал поступает на неинвертирующий вход дифференциального усилителя В, на выходе последнего будет отраженный сигнал, пригодный для измерения регистратором 9. В режиме измерения тока через градуируемый гидрофон пере- ключатель 10 переводится в положение Up. Во время возбуждения гидрофона сигналом генератора 1 радиоимпульсов на неинвертирующий вход дифференциального усилителя 8 поступает сигнал Up, пропорциональный току, проходящему через гидрофон. Сигнал с выхода дифференциального усилителя 8 измеряется регистратором 9. 2 ил. (Л Г) 4 сл