Способ абсолютной калибровки инфразвуковых гидрофонов Советский патент 1980 года по МПК H04R29/00 

PI COS Ш/,

где р - плотность жидкости;

q - ускорение силы тяжести; HI - высота столба жидкости; m - угловая скорость; / -текущее время;

PS - давление, вызваниое действием центростремительных сил в результате нестабильности угловой скорости на столб жидкости; РЗ - давление, вызванное действием центростремительных сил на инерционную массу испытуемого гидрофона в результате нестабильности угловой скорости. В процессе измерения чувствительность гидрофонов определяется выражением

где и - электрическое напряжение на выходе гидрофона;

Р-давление на входе гидрофона. Деформация оболочки гидрофона при измерении чувствительности происходит в линейной области малых деформаций, поэтому применим закон суперпозиций, и выражение чувствительности при вращении измерительной камеры в вертикальной плоскости можно записать в виде

TI - Ti + Тг + Тз,

где Yi - чувствительность к давлению PI; 72 - чувствительность к давлению PZ, Тз - чувствительность к давлению РЗПри вращении измерительной камеры 1 в вертикальной плоскости (фиг. 1) вокруг вертикальной оси 5 с жестко закрепленным гидрофоном 3 и жидкостью 4 внутри камеры давление столба жидкости на гидрофон 3 при размерах мало и постоянно, поэтому чувствительность испытуемого гидрофона при этом можно записать 711 2 +

+7зИскомая чувствительность испытуемого гидрофона запишется как разница между YI и 711

Т TI - Тп Ti - V/PI,

где Yi - чувствительность гидрофона при вращении камеры в вертикальной плоскости (фиг. 1);

YII - чувствительность гидрофона при вращении камеры в горизонтальной плоскости (фиг. 2); YI - чувствительность к давлению

Р, fqH cos (О/.

Таким образом, способ учитывает погрешность измерения, обусловленную влиянием центростремительных сил на инерционные массы жидкости н гидрофона при

измерении в результате нестабильности угловой скорости, являющейся основной в погрешностях измерения при применении способа вращения. Он позволит производить абсолютную калибровку инфразвуковых

гидрофонов в измерительных вращающихся камерах при больших начальных гидростатических давлениях жидкости внутри камеры с точностью порядка 1 %. Положительный эффект способа калибровки заключается в повышении его точности во вращающихся измерительных камерах путем компенсации ошибок измерения в результате нестабильности угловой скорости вращения.

При использовании способа для калибровки гидрофонов в измерительных вращающихся камерах при высоких начальных гидростатических давлениях внутри камеры появляется возможность создавать конструкции пьезокерамических сейсмоприемников с более высокими и надежными метрологическими характеристиками, а также проводить исследование влияния на важнейщие параметры гидрофонов (например, чувствительность) длительных воздействий больших гидростатических нагрузок.

Формула изобретения

Способ абсолютной калибровки инфразвуковых гидрофонов, заключающийся во вращении наполненной жидкостью герметичной измерительной камеры с неподвижно закрепленным в ней гидрофоном вокруг оси, перпендикулярной к плоскости вращения, и последующим определением чувствительности, отличающийся тем, что, с целью повышения точности калибровки, дополнительно вращают измерительн Ю камеру с той же скоростью в плоскости, перпендикулярной к первоначальной плоскости вращения, а искомую чувствительность гидрофона определяют как разность между

чувствительностями, полученными нри двух вращениях камеры.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Иориш Ю. Впброметрия. М., «Машипостроение, 1963, с. 647-648.

2.Боббер Р. Гидроакустические измерения. М., «Мир, 1974, с. 29-85 (прототип).

и

з

/