1
Изобретение относится к измерйтельной технике и может быть использовано при градуировке приемников колебательной скорости (ПКС) в лабораторных и заводских условиях.
Известно устройство для градуировки приемников колебательной скорости, содержащее вибростенд, на котором крепится градуируемый ПКС. В качестве образцового прибора используется вибродатчик (акселерометр), градуированный первичным метсдом; градуировка осуществляется относительным методом (метод сравнения) {. Это устройство характеризуется необходимостью проведения измерений в воздухе, что не дает возможности определять чувствительность ПКС по полю скоростей в жидкости. Известно также устройство для градуировки приемников KCJ/ебательной скорости в открытых водоемах, включающее образцойьгй приемник звукового давления и регистрирующую аппаратуру 2. Измерения этим известным устройством ведутся методом сравнения. Однако для градуировки ПКС требуются водоемы со специальными граничными условиями (дно водоема должно быть практически акустически мягким), которые встречаются нечасто. Окончательные результаты измерений определяются с учетом поправок, отражающих особенности гран.чных условий водоема, в котором производятся измерения. Это усложняет процедуру градуировки ПСК, так как определение таких поправок связано с длительными и достаточно
o громоздкими исследованиями акустических свойств и рельефных особенностей дна водоема. -Наиболее близким к изобретению по технической сущности является известное устройство, содержа5щее заполненный жидкостью отрезок трубы с жесткими стенками и дном, выполненным в виде диафрагмы, причем диаметр ее не превышает 0,1 длины звуковой волны в жидкости. Дном слу0жит диафрагма электродинамического преобразователя. Верхняя часть трубы открыта так, что плоскость раздела воздух-вода образует акустически мягкую границу 3. Градуировку ПКС
5 по давлению или по скорости производят, используя простое соотношение . между звуковым давлением и колебательной скоростью в любой точке трубы. Для этого столб воды в трубе за счет
0 возбуждения снизу приводят в вертикальное колебательное движение и измеряют звуковое, давление приемником давления в точке на каком-либо известном расстоянии от раздела воздух вода. В этом устройстве - невысокая точность градуировки приемников колеб тельной скорости, так как градуировку в нем производят относительным методом - методом сравнения, используя в качестве образцового прибора предварительно проградуированный каким-либо первичным методом гид РС.1ФОН . Целью изобретения является повышение точности градуировки. В предлагаемом устройстве это достигается тем, что оно, кроме заполненного жидкостью отрезка трубы с жесткими стенками и дном, выполненного в виде ди-афрагмы (примем диаметр трубы не превышает 0,1 длины звуковой волны в жидкости) и электродинамического воз будителя, подвижная часть которого жестко связана с диафрагмой, снабжено обратным электродинамическим пре образователем, подвижная катушка которого механически соединена с диафрагмой через подвижную часть электр динамического возбудителя. На чертеже представлено предлагаемое устройство, общий вид. Оно содержит отрезок трубы 1 с .жесткими стенками, заполненный жидкостью, дно которого выполнено в виде диафрагмы 2. К диафрагме 2 посред ством штока 3 жестко присоединены подвижная часть электродинамического возбудителя 4 и подвижная катушка обратимогс электродинамического преобразователя 5. В верхнюю часть Кс1ме ры вмонтирован держатель ПКС, выполненный в виде вращающейся рамки 6, укрепленной на двух полуосях 7. Градуируе1 ый ПКС, установленный н вращающейся рамке 6, ориентируют так чтобы при работе электродинамического возбудителя 4 ось диаграммы направленности градуируемого ПКС совпадала с осью трубы 1, что определяется по максимуму электрического сигнала на выходе ПКС. Градуировка ПКС осуществляется в два этапа. На перво этапе, когда работает возбудитель 4, измеряют отношение напряжений холостого хода на выходах градуируемого ПКС и обратимого электродинамического преобразователя 5, катушка которо го колеблется вместе с подвижной частью возбудителя 4 и диафрагмой 2. На втором этапе измерений как возбудитель работает обратимый электродинамический преобразователь 5. ИзМеря ют отношение напряжения холостого хода на выходе градуируемого ПКС к току, протекающему через обратимый электродинамический преобразователь Чувствительность у ПКС по полю сксфостей в жидкости определяют по О.0 отношение напряжений холостого хода градуируемого ПКС и обратимого преобразователя;отнсшение напряжений холостого хода градуируемого ПКС к току, протекающему через обратимый преобразователь, когда последний работает как возбудитель, а электрический выход возбудителя устройства - разомкнут ; параметр взаимности для данной камеры; плотность жидкости; скорость звука в жидкости. Предлагаемое устройство позволяет повысить точность градуировки ПКС, так как она производится абсолютным методом, основанным на использовании принципа взаимности, более точным, чем метод сравнения, используемой в существующих устройствах градуировки ПКС. В устройстве дополнительный обратимый преобразователь находится не в поле тру№1 вместе с градуируемым ПКС, а вынесен из измерительного объема. Такое решение позволяет устранить возможные дополнительные погрешности, обусловленные искажением акустического поля в трубе. При градуировке не требуется образцовый измерительный приемник. Процедура измерений на предлагаемом устройстве проста, что позволяет использовать его не только в лабораторных, но и в заводских условиях. Формула изобретения Устройство для градуировки приемников колебательной скорости, содержащее заполненный жидкостью отрезок трубы с жесткими стенками и дном, выполненным в виде диафрагмы, причем диаметр трубы не превышает 0,1 длины звуковой волны в жидкости, и электродинамический возбудитель, подвижная часть которого жестко связана с диафрагмой, отлич ающеес я тем, что, с целью повыиения точности градуировки, оно снабжено обратимым электродинамическим преобразователем, подвижная катушка которого механически соединена с диафрагмой через псдвижную часть электродинамического возбудителя. Источники информации, принятые во внимание при.экспертизе 1. Лесли К, и др. Гидрофон для измерения колебательной скорости.
56787236
Проблемы современной физики , Гид- колебательной скорости. Акустический роакустика, 11, 1957, с. 166-174. журнал, 1971, том. ХУП, вып. 4,
2. Захаров Л. Н. О методах калиб- 3. Боббер Р. Гидроакустические ровки гидроакустических приемников измерения. М., Мир, 1973 с 69
с. 558-562.
/Г
