Устройство для градуировки гидрофонов Советский патент 1975 года по МПК H04R29/00 

Изобретение относится к гидроакустическим измерениям и может быть использовано для градуирювки гидрофонов методо пьезокомпенсации в диапазоне звуковых ча стот. ./Известно устройство для градуировки гидрофонов, включающее измерительную камеру с излучателем звукового давления, Jэacпoлoжeнным в нижней части камеоы, и Пьезоэлектрическим компенсаиионньгм пре™ образователем. Однако в известном устройстве при повышении частоты понижает- СИ точность измерений. Это объясняется ;тем, что звуковое поле, возбуждаемое в камере одним излучателем, вид стоячей волны, амплитуда которой неравномер на вдоль оси камеры, причем эта неравномерность возрастает с возрастанием «йс- тоты. При этом, чтобы обеспечить необхо|димое для правильной градуировки равенст,ео звуковых давлений, действующих на компенсационный преобразователь и на гра дуируемый гидрофон, надо с высокой точ- костью совмещать между собой плоскости акустической симметрии Г1щрофона и преоб {разователя, положение которых не всегда бывает известно. Кроме того, в результа- 1Ты измерений вносятся дополнительные по- |грешности из-за мапичия в камере верхней крьгшки, затрудняющей обнар сение и уда- |ление из полости камеры воздушных пузырь ,ков. Цель изобретения - повышение точности пзмепйН ия. : Это достигается тем, что устройство .снабжено вторым излучателем, расположенным в верхней части камеры, и фазовраща телем, подключенным между входами из 1учателей, а измерительная камера выпол1;.ена в виде открытого сверху цилиндра. ; На чертеже изображена блок-схема предлагаемого устройства. Г Устройство включает измерительную ка- меру 1, во внутреннюю полость которой .ВВОДЯТСЯ градуируемый гидрофон 2, который крепится на специальном кронштейне 3. IB верхней и нижней частях внутренней по Яости камеры установлены два одинаковых

цилиндрических излучателя 4 и 5 из пьезо- керамики, входы которых соединены между собой через фазовращатель 6. В средней части камеры встроен пьезоэлектрический компеноааисжный преобразователь 7. Кроме того, устройство имеет электронно-измерительный блок 8, который состоит из задающего генерато(а 9, фвзовр ащателя 10, аттенюатора 11, предварительных усилителей 12 и 13 и регистрирующих осциллографов 14 и 15.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

На излучатели 4 и 5 от электронного измерительного блока подаются напряжения той частоты, на которой необходимо произ-вести градуировку. С помощью фазовращателя 6 относительные величины напряжений Ui и 1/2 подаваемых на нижний и верхний излучатели соответственно, регулируются траким , чтобы выполнялось соотнощение:

1- (hh---|-),

Ifa

UiЧ

fl, - высота излучателей,

где

Ufe

- полная высота полости камеры - волновое число.

Цри этом звуковое поле в камере между излучателями приобретает вид плоской бегущей волны. Методика градуировки после установления режима бегущей волны не отличается от обычной методики, применяемой при градуирювке гидрофонов методом пьезоэлектрической компенсации.

Величине напряжения компенсации 1л, подаваемого с задающего генератора 9 через фазовращатель 1О на внутреннюю оболочку компенсационного преобразователя, регулируется таким образом, чтобы сигнал с внещней оболочки преобртазователя, регистрируемый на осциллографе 15, стал равным нулю. В этом режиме, называемом режимом компенсации, производится с эавнение напряжения Уь с напряжением с градуируемого гидрофона Vr . Сраваение п}юизводится визуалыго на экране осциллографа 14, куда напряжения подаются поочередно при помощи пероключателя

предварительный усилитель 12. Выходное напряжение гидрофона jf запоминается, а затем при помощи аттенюатора 11 на экране осциллографа 14 устанавливается такое же напряжение. При этом чувствительность градуируемого гидрофона считывается непосредственно со шкалы аттенюатора,

.Поскольку амплитуда звукового давлеЛИЯ в бегущей волне не зависит от проюльаой координаты, независимо от взаимого расположения градуируемого гидрофона и компенсационного преобразователя среднее давление, действующее на них, бует oдинaкo. При этом не возникает необходимость в совмещении плоскостей акустической симметрии гидрофона и компенационного преобразователя, что позволяет расширить диапазон измерений в сторону

высших частот и повысить точность иампрений.

Отсутствие верхней крышки камеры упрощает и ускоряет операцию замены гидрофонов, время на которую в этом случае

определяется конструкцией кронштейна и занимает не более нескольких минут, а также позволяет визуально следить за на-, личием воздушных пузырьков в полости камеры и принимать своевременные камеры для их удаления, что также приводит к повьпиению точности измерения.

Предмет изобретения

Устройство для грэадуировки гидрофонов включающее измерительную камеру с излучателем звукового давления, установленным в нижней части камеры, и пьезоэлектрическим компенсационным преобразователем, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений, оно снабжено вторым излучателем, расположенным в верхней части камеры, и фазовращателем, подключенным между входами излучателей, а измерительная камера выполнена в виде открытого сверху цилиндра.