Гидрофонный тракт с бездемонтажной проверкой его работоспособности

Авторы патента:

H04R29/00 - Контрольные устройства; испытательные устройства

Владельцы патента RU 2537749:

Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) (RU)

Изобретение относится к измерительной технике, метрологии и гидроакустике и может быть использовано для бездемонтажной проверки рабочего состояния гидроакустического тракта в натурных условиях. Техническим результатом, получаемым от внедрения изобретения, является устранение необходимости проведения температурных измерений при практической реализации изобретения. Сначала на вход проверяемого гидроакустического тракта подключают эквивалент с узкополосным спектром одной величины, а затем подключают электрический эквивалент с узкополосным спектром другой величины. На выходе проверяемого тракта берут отношение получаемых откликов подаваемых тестовых сигналов. При равенстве этого отношения с отношением тестовых сигналов диагностируют исправность гидроакустического тракта. 1 ил.

Известен гидрофонный тракт (ГТ) того же назначения, принятый за прототип, содержащий пьезочувствительный элемент, преобразовательный блок, блок обработки и регистрации, электрический эквивалент пьезочувствительного элемента в виде резистора и управляемый переключатель, выполненный с возможностью управляемого подключения к входу преобразовательного блока пьезочувствительного элемента или его электрического эквивалента, при этом выход усилителя соединен кабелем с блоком обработки и регистрации [Патент РФ №2450479, кл. H04R 29/00, H04R 1/44, 2012 г.].

Недостатком прототипа является необходимость проведения температурных измерений при проверке работоспособности ГТ.

Техническим результатом, получаемым от внедрения изобретения, является устранение необходимости проведения температурных измерений при определении работоспособности ГТ.

Данный технический результат достигают за счет того, что известный ГТ, содержащий пьезочувствительный элемент, преобразовательный блок, блок обработки и регистрации, электрический эквивалент пьезочувствительного элемента в виде резистора и управляемый переключатель, выполненный с возможностью управляемого подключения к входу преобразовательного блока пьезочувствительного элемента или его электрического эквивалента, при этом выход усилителя соединен кабелем с блоком обработки и регистрации, дополнительно содержит второй резистор другого электросопротивления, установленный с возможностью управляемого подключения к входу преобразовательного блока.

Изобретение поясняется чертежом, на котором представлена схема ГТ.

Гидрофонный тракт содержит подводную часть 1 и бортовую часть 2, соединенные кабель-тросом 3.

В подводную часть 1 ГТ входит пьезочувствительный элемент 4, управляемый переключатель 5, соединенный с блоком управления, расположенным на бортовой части ГТ (на чертеже не приведен), преобразовательный блок 6, два электрических эквивалента пьезочувствительного элемента 4, выполненные в виде прецизионных резисторов 7, 8 сопротивлений R₁ и R₂ с возможностью управляемого подключения ко входу преобразовательного блока 6.

В бортовую часть 2 ГТ входит блок 9 обработки и блок 10 регистрации, а также блок управления (на чертеже не показан).

ГТ работает следующим образом.

При проверке работоспособности гидроакустического тракта управляемый переключатель устанавливают таким образом, чтобы к преобразовательному блоку 6 подключался резистор 7 сопротивлением R₁, а затем - 8 сопротивлением R₂.

При этом на вход проверяемого гидроакустического тракта последовательно подаются тестовые сигналы S₁(f,T) и S₂(f,T) в виде тепловых шумов Джонсона, отношение которых $\frac{S_{1} (f, T)}{S_{2} (f, T)}$ известно. Тестовые сигналы на вход проверяемого ГТ подаются при одной и той же температуре.

В блоке 9 обработки бортовой части 2 снимаются отклики ${\tilde{S}}_{1} (f, T)$ и ${\tilde{S}}_{2} (f, T)$ на тестовые сигналы и берется их отношение $\frac{{\tilde{S}}_{1} (f, T)}{{\tilde{S}}_{2} (f, T)}$ .

При равенстве отношений $\frac{{\tilde{S}}_{1} (f, T)}{{\tilde{S}}_{2} (f, T)} = \frac{S_{1} (f, T)}{S_{2} (f, T)}$ диагностируется исправность гидроакустического тракта.

В отличие от прототипа в данном способе не требуются проведения температурных измерений, поскольку берутся отношения величин тестовых сигналов и их откликов.

Этим достигается поставленный технический результат.

Гидрофонный тракт с бездемонтажной проверкой его работоспособности, содержащий пьезочувствительный элемент, преобразовательный блок, блок обработки и регистрации, электрический эквивалент пьезочувствительного элемента в виде резистора и управляемый переключатель, выполненный с возможностью управляемого подключения к входу преобразовательного блока пьезочувствительного элемента или его электрического эквивалента, при этом выход усилителя соединен кабелем с блоком обработки и регистрации, отличающийся тем, что дополнительно содержит второй резистор другого электросопротивления с возможностью управляемого подключения к входу преобразовательного блока.

Изобретение относится к области гидроакустики и может быть использовано при градуировке гидрофонов (Г) в измерительном бассейне методом сличения. Техническим результатом, получаемым от внедрения изобретения, является повышение точности градуировки Г методом сличения при использовании тонально-импульсных сигналов.

Способ градуировки гидрофонов методом взаимности // 2535643

Изобретение относится к области гидроакустики и может быть использовано при градуировке гидрофонов (Г) в измерительном бассейне методом взаимности. Техническим результатом, получаемым от внедрения изобретения, является повышение точности градуировки Г методом взаимности при использовании тонально-импульсных сигналов.

Способ контроля работоспособности измерительного тракта в натурных условиях и гидрофонный тракт для его реализации // 2526897

Изобретения относятся к измерительной технике и метрологии и могут быть использованы для проверки работоспособности измерительных трактов (ИТ), работающих в тяжелых рабочих условиях.

Способ определения фазового угла комплексной чувствительности гидрофона методом взаимности // 2509441

Использование: изобретение относится к области гидроакустики и может быть использовано для абсолютной комплексной градуировки гидрофонов (Г) по полю, в результате которой получают модуль и фазовый угол чувствительности Г для акустического центра Г.

Способ определения коэффициента передачи гидрофонного тракта в натурных условиях и гидрофонный тракт для его реализации // 2450479

Изобретение относится к гидроакустике. .

Система и способ для компенсации безынерционного нелинейного искажения в аудиопреобразователе // 2440692

Способ проверки пьезоэлектрического гидрофона без демонтажа с объекта установки // 2439841

Изобретение относится к области поверки пьезоэлектрических гидрофонов и определения возможности их дальнейшего использования без демонтажа с объекта эксплуатации.

Модуль контроллера ввода-вывода сигналов // 2439646

Изобретение относится к области средств построения управляющих и информационных систем автоматизации технологических процессов, а конкретно к технике сбора, передачи, обработки и отображения информации, необходимой для оперативного контроля и управления производственным процессом.

Способ коррекции воспроизведения акустического сигнала электроакустическим преобразователем и устройство для его осуществления // 2419963

Изобретение относится к области акустики, в частности к способам и устройствам для коррекции воспроизведения акустического сигнала электроакустическим преобразователем, и может быть применено для улучшения параметров воспроизведения акустических сигналов различных электроакустических преобразователей.

Способ градуировки гидрофона по полю при излучении непрерывного сигнала в измерительном бассейне с отражениями // 2390968

Изобретение относится к гидроакустике и может быть использовано для градуировки гидрофонов по полю в условиях реверберационного поля, возникающего при непрерывном излучении звуковой волны в незаглушенном гидроакустическом бассейне.

Способ определения работоспособности гидроакустического тракта в натурных условиях // 2540245

Изобретение относится к измерительной технике, метрологии и гидроакустике и может быть использовано для бездемонтажной проверки рабочего состояния гидроакустического тракта в натурных условиях. На вход проверяемого гидроакустического тракта подают тестовые сигналы в виде тепловых шумов Джонса с разными спектрами. Измеряют отклики указанного тракта на тестовые сигналы. Определяют отношение получаемых откликов подаваемых тестовых сигналов и отношение самих тестовых сигналов. При равенстве этих отношений диагностируют исправность гидроакустического тракта. Технический результат заключается в устранении необходимости проведения температурных измерений при определении работоспособности гидроакустического тракта в натурных условиях. 1 ил.

Способ контроля эффективности защиты информации // 2541122

Изобретение относится к способам контроля эффективности защиты речевого сигнала от утечки по техническим каналам. Технический результат заключается в повышении достоверности оценки защищенности речевой информации. Измеряют октавные уровни сигнала и шума в выбранной контрольной точке. Определяют радиус оптимальной зоны размещения датчиков виброакустического сигнала (ДВАС). Рассчитывают оптимальное количество ДВАС, способных осуществлять перехват речи по техническим каналам утечки информации (ТКУИ). Рассчитывают максимальную формантную разборчивость речи по оцениваемому ТКУИ. На основе значений максимальных формантных разборчивостей речи, полученных по отдельным ТКУИ, с использованием разработанной зависимости, учитывающей взаимный «вес» ТКУИ, определяют координаты оптимальной точки размещения ИАС в помещении. Определяют формантные разборчивости речи для контролируемых ТКУИ при оптимальных размещении и ориентации ИАС в помещении. Рассчитывают максимальную формантную разборчивость речи по совокупности оцениваемых ТКУИ, которая пересчитывается в выходной показатель - интегральное значение словесной разборчивости речи, перехватываемой из помещения. Полученный выходной показатель сравнивают с нормативным значением, на основании чего делается вывод о соответствии результатов оценки требованиям норм защиты речевой информации.

Способ определения чувствительности по полю гидроакустического приемника // 2563603

Изобретение относится к акустической метрологии, в частности к способу определения чувствительности гидроакустического приемника. Согласно способу излучатель, эталонный гидрофон с известной чувствительностью и градуируемый приемник располагают в бассейне с водой при известных расстояниях между излучателем и приемником и излучателем и опорным гидрофоном. Излучатель возбуждают электрическим сигналом и измеряют ток через излучатель и выходные напряжения приемника и опорного гидрофона. Определяют передаточные импедансы по полю пары излучатель - градуируемый приемник и пары излучатель - опорный гидрофон. Определяют чувствительность по полю градуируемого гидроакустического приемника к звуковому давлению по формуле метода сличения. Чувствительность по полю гидроакустического приемника к векторным величинам гидроакустического поля определяют, основываясь на связи между звуковым давлением и измеряемой приемником векторной величиной в свободном поле сферической звуковой волны, пересчитывая результат к условиям плоской бегущей звуковой волны. Технический результат - повышение точности измерений за счет расширения контролируемого частотного диапазона. 1 ил.

Способ измерения комплексной частотной зависимости передаточного импеданса пары излучатель-приемник в свободном поле // 2568070

Изобретение относится к гидроакустической метрологии, в частности к способам измерения комплексной частотной характеристики передаточного импеданса системы излучатель-приемник. Излучатель и приемник располагают в бассейне, при этом приемник отнесен от излучателя на некоторое расстояние. Измеряют временные задержки сигналов излучателя, отраженных границами среды, относительно прямого сигнала излучателя. Возбуждают излучатель шумом в частотной полосе, ширину которой определяют исходя из значений временных задержек отраженных сигналов. Измеряют спектр мощности тока излучателя и взаимный спектр тока излучателя и выходного напряжения приемника, по отношению которых определяют комплексную частотную зависимость передаточного импеданса пары излучатель-приемник. Затем определяют комплексную частотную зависимость передаточного импеданса пары излучатель-приемник в свободном поле скользящим комплексным взвешенным усреднением в установленном частотном окне комплексной частотной зависимости передаточного импеданса пары в реверберационном поле среды с отражающими границами с использованием взвешивающей функции, которую получают исходя из значений временных задержек отраженных сигналов. Технический результат - повышение точности измерений. 1 ил.

Способ определения амплитудно-частотной и фазочастотной характеристик чувствительности по полю гидроакустического приемника // 2573446

Изобретение относится к гидроакустике. Стенд содержит излучатель, обратимый преобразователь и градуируемый гидроакустический приемник, которые расположены в измерительном бассейне на одной прямой и разнесены в пространстве относительно друг друга на определенное расстояние. Излучатель и обратимый преобразователь поочередно возбуждают электрическим сигналом и определяют передаточные импедансы по полю пары излучатель - градуируемый приемник, пары излучатель - обратимый преобразователь и пары обратимый преобразователь - градуируемый приемник. Вычисляют амплитудно-частотную и фазочастотную характеристики чувствительности по полю градуируемого гидроакустического приемника к звуковому давлению по формуле метода взаимности. Амплитудно-частотную и фазочастотную характеристики чувствительности по полю гидроакустического приемника к векторным величинам гидроакустического поля определяют по формулам . Технический результат - расширение функциональных возможностей. 1 ил.

Устройство адаптера аудиосигнала, система обнаружения интерфейса адаптера аудиосигнала и маркер электронной подписи // 2591226

Изобретение относится к области акустики, в частности к средствам адаптации звуковых сигналов. Адаптер содержит первый и второй интерфейсы, усилитель аудиосигнала и контур полного сопротивления. Первый интерфейс состоит из контакта приема аудиосигнала, контакта микрофона и контакта заземления. Второй интерфейс имеет выходной контакт аудиосигнала. Контур усиления аудиосигнала настроен на усиление аудиосигнала, принимаемого контактом приема аудиосигнала. Аудиосигнал, принимаемый контактом приема аудиосигнала, поступает на контакт микрофона или контакт заземления через эквивалентное сопротивление контура усиления аудиосигнала. Контур сопротивления соединяет контакт микрофона и контакт заземления. Также система содержит средство обнаружения интерфейса, которое имеет собственный интерфейс. Интерфейс устройства обнаружения содержит выходной контакт сигнала обнаружения, контакт заземления и входной контакт обнаружения. Выводной контакт обнаружения подключен к первому интерфейсу адаптера, контакт заземления интерфейса обнаружения соединен с контактом микрофона устройства адаптера аудиосигнала. Технический результат - обеспечение возможности автоматического различения типа аудиоштекера. 3 н. и 6 з.п. ф-лы, 9 ил.

Оценка изолирующих качеств обтуратора для ушного канала // 2606171

Изобретение относится к акустике, в частности к средствам измерения звукоизолирующих свойств обтураторов. Устройство содержит микрофон ушного канала, приемник, контур предварительной обработки, блок преобразования частоты, блок оценки качества изоляции. При этом определение показателя качества изоляции выполняется на основе Фурье-анализа с получением частотного спектра сигналов. Затем выполняется сравнение уровней сигнала в первом и втором частотных диапазонах. Показание качества изоляции вычисляется при обнаружении усиления низких частот, либо при изменении величины частотного спектра, либо при вычислении градиента измеренной величины как функции частоты. При этом в качестве тестовых сигналов используют звуки, издаваемые телом человека. В случае несоответствия измеренных характеристик установленным требованиям, формируется сигнал оповещения. Технический результат – снижение габаритных размеров устройства, повышение энергосбережения, повышение точности оценки показателей качества звукоизоляции. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 4 ил.

Способ настройки максимальной чувствительности волоконно-оптического гидрофона // 2610382

Изобретение относится к метрологии, в частности к способам калибровки гидрофонов. Способ настройки максимальной чувствительности волоконно-оптического гидрофона предполагает подачу света по волоконно-оптической линии к микромембране, с последующим приемом отраженного света фотоприемником. При этом используют модулированный по амплитуде и по частоте свет, формируют модулированным лазерным излучением сигнал с частотой модуляций, близкой к резонансной частоте микромембраны, которым возбуждают вынужденные колебания микромембраны; измеряют резонансную частоту микромембраны ν, затем при постоянной мощности изменяют длину волны излучения от источника света в пределах, превышающих спектральную ширину свободной дисперсии интерферометра Фабри-Перо, согласно математическому выражению, учитывающему расстояние от отражающей поверхности микромембраны до торцевой поверхности одномодового волоконного световода H0, и показатель преломления среды n. Затем измеряют экстремальные значения длины волны λmax и λmin излучения, соответствующие выходным сигналам, вычисляют среднее значение, изменяют длину волны излучения до длины волны λk, соответствующей среднему значению Uср выходного сигнала. Технический результат – повышение чувствительности гидрофона. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Способ измерения мощности ультразвукового излучения // 2610879

Изобретение относится к метрологии. Согласно способу измерения мощности на излучающую поверхность ультразвукового преобразователя устанавливают два идентичных тестовых образца, на каждом из которых крепят термочувствительный элемент. Подают на ультразвуковой преобразователь возбуждающий электрический сигнал, регистрируют сигналы с термочувствительных элементов. При этом образцы соединены с преобразователем таким образом, что первая излучающая поверхность ультразвукового преобразователя находится в тепловом и акустическом контакте с поверхностью первого тестового образца, а вторая излучающая поверхность ультразвукового преобразователя находится только в тепловом контакте с поверхностью второго тестового образца. Регистрацию сигналов температуры производят в точках соответственно первого и второго тестовых образцов, расположенных симметрично и на одинаковом расстоянии относительно соответственно первой и второй излучающих поверхностей ультразвукового преобразователя, а значение акустической мощности, излучаемой в первый тестовый образец, определяют по результатам измерений значений температуры. Технический результат – повышение точности измерений. 2 ил.

Блок модели уха, искусственная голова и измерительное устройство и способ, использующие упомянутые блок модели уха и искусственную голову // 2613595

Изобретение относится к виброакустической метрологии. Измерительное устройство содержит средство генерирования вибрации, удерживаемое на голове манекена. Голова манекена снабжена искусственным ухом, имитирующим человеческое ухо. Устройство также содержит детектор вибраций, расположенный в ухе, и микрофон. Устройство также снабжено искусственной барабанной перепонкой с размещенными в ней датчиками. Манекен также имеет искусственный наружный слуховой проход, при этом модель человеческого уха выполнена из материала, такого как резина. Материал, используемый для модели уха, удовлетворяет требованиям IEC 60318-7 или IEC 60268-7, или представляет собой материал, обладающий твердостью по Шору от 30 до 60. Модель уха также имеет ушную раковину. Устройство излучения вибраций и звука удерживается в ушной раковине или в отверстии слухового прохода. Наружный слуховой проход имеет длину от 5 мм до 40 мм. Искусственное ухо выполнено с возможностью прикрепляться или сниматься с головы манекена. Крепление выполняется с возможностью сцепления или приварения к блоку искусственного наружного слухового прохода. Модель уха и искусственный наружный слуховой проход выполнены в виде единой целой детали из одного материала. Технический результат – обеспечение более детального и точного исследования особенностей передачи звука как костной проводимости, так и воздушной проводимости. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 12 ил.