Способ градуировки обратимого электроакустического преобразователя и устройство для его осуществления

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (s1)s Н 04 R 29/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТО РС КОМУ С В ИДЕТЕЛ ЬСТВУ. (21) 4819574/10 (22) 03,05.90 (46) 07;08.92. Бюл.%29

{71) Центральный научно-исследовательский институт" Мозфизприбор" (72) Л, Е.Шейнман (56) Боббер P.Ä. 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,Изобретение относится к акустическиМ измерениям и может быть использовано при определении чувствительности злектроакустических преобразователей в режиме приема и излучения.

Известна градуировка электроакустических преобразователей способом сравнения. По этому способу излученный сигнал одновременно принимают образцовым и испытуемым приемниками; при агом чувствительность испытуемого приемника определяют сравнивая ее с чувствительностью образцового.

Недостатком способа сравнения является необходимость эталонной предварительной градуировки образцового приемника, погрешность градуировки которого повышает погрешность градуировки испытуемого приемника, Известны и другие способы градуировки, например пистофоннный инерционный, „„S U,„„,1 753627 А1 (54) Использование: при акустических измерениях с целью повывейия 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, йедостатки которых связанй с ограниченными возможностямй их применейия.

Наиболее расйространенным и универсальным способом градуировки электроакустических преобразователей является способ, основанный на использовании прийципа. взаимности. ,Известный способ градуировки обратимого преобразователя включает возбуждение в среде импульсного акустического сигнала с помощью излучателя, прйем этого сигнала обратимым электроакустическим преобразователем и приемником при размещении излучателя прйемника и обратимого преобразователя на равном расстоянии друг от друга, измерение амплитуды принятого сигнала-й вычисления чувствительности. Эту процедуру осуществляют в три приема: измеряют напряжение на выходе приемника; помещают на место приемника обратимый преобразователь и, не

1753627

55

3 меняя режим работы излучателя, 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 электроакустического 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, излученный сигнал которого регистрируют приемником, а чувствительность в режиме

ИЗЛУЧЕНИЯ У33Я.И ПРИЕМа УпР ОПРЕДЕЛЯЮТ Иэ выражений

)изл. = A êí, пр = VA HTi<, где M — коэффициент взаимности обратимого преобразователя;

А — отношение амплитуд принятых приемником сигналов от излучателя и обратимого преобразователя;

К вЂ” коэффициент усиления принятого обратимым преобразователем сигнала.

Достижению поставленной цели способствует также выбор продолжительности акустической посылки, обеспечивающей установившийся режим, времени задержки, обеспечивающего завершение реверберационного процесса, и акустической мощности излучения, обеспечивающей превышение принятого сигнала над помехами, приведенными к входу испытуемого преобразователя, Предлагаемый способ реализуется с помощью устройства, содер>кащего 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 приемапередачи, 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 преобразователям 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

В/ рс где r- расстояние между излучателем и приемником;

Рп — уровень помех, приведенных к входу испытуемого преобразователя;

Pc — акустическое сопротивление среды, 1753627 у — коэффициент концентрации излучателя, Длительность посылки должна быть равна д =1,5 — ö где f — частота, на которой ведется измерение, а"- отношение реактивной составляющей импеданса используемой системы к ее.активной составляющей. отношение реактивной составляющей импеданса используемой измерительной системы и ее активной составляющей, 3. Способ по пп.1 и 2. Отл ича ющи и

5 с я тем, что время задержки сигнала х выбирают из условия р„- -Щ (1 е j

10 ф о р м у л а и з о б р е т е н и я где а — коэффициент реверберации;

1. Способ градуировки обратимого Pn --уровень помех, приведенный по входу электроакустического преобразователя, испытуемого преобразователя: включающий возбуждение в среде импуль- P — коэффициент пространственного сного акустического сигнала с помощью из- 15 затухания в среде; лучателя, прием этого сигнала обратимым c — скорость звука в среде; электроакустическим преобразователем и р — плотность среды; приемником при размещении излучателя, W — излучаемая мощность акустическоприемника и обратимого электроакустиче- го сигнала ! 1 ского преобразователя на равном расстоя- 20 g — коэффициент, завися(ций Ьт нании друг от друга, измерение амплитуды правленных свойств преобразователей. принятого приемником сигнала, о т л и- 4. Способ по пп.1 — 3, о тл и ч а йпосо по пп. —, о т л и ч а ю щ и йi. чн ч а ю шийся тем, что, с целью повйшения с я тем, что акустическую мощност W о ости и оперативности, принятый обра- здаваемую излучателем, выбирают иЭ услотимым электроакустическим преобразова- 25 вия телем сигнал усиливают, задерживают во 2 104 р2 2 р времени и возбуждают им обратимый алек- И вЂ” троакустический преобразователь, излученный сигнал которого подают на приемник и измеряют ампли ду принятого им сигна- 30. где г-РасстоЯние междУизлУчателем и пРила, а чувствительность в режиме излучения рe M np eMа onpедеnseг из . Устройс во ля ра, уировки абра имого электроакустического преобразователя, содержащее последовательно где Н вЂ” коэффициент взаимностиобратим 35 соединенные генеРатоР импУльсов и излУro электроакустического преобразо ате" ь, пРиемник. Усилитель и РегистРатоР, вателя; отличаю ий ят

А — отношение амплитуд принятых ю щ и и с я тем, что, с целью приемником сигналов от излучателя и об- повышениЯ точности и опеРативности, в ратимого электроакустического преобразо- е о едены коммУтатоР пРиема-пеРедачи

40 с клеммой для подключения испытуемого преобразователя, последовательно соедиобратимыМ электроакустическим преобра- ненные поРоговаЯ схема, блок задеРжки зователем сигнала, сигнала и усилитель мощности, выход кото2. Способ по п.1,отл и ча ю щ " Рого соед нен с входом коммУтатоРа пРитем,что продолжительностьд акустической 45 - Р д и, выход котОРого чеРез посылки выбирают из славия А =1,5,1 усилитель соединен с входом поРоговой где f — рабочая частота измерения, а регистратора, 1753627

Редактор С. Пекарь

Заказ 2776 Тираж - Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r, Ужгород, ул.Гагарина, 101

Составитель

Техред М.Моргентал,г, / ;, Корректор И. Шулла