Теоретические сведения.

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ЮЖНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

ЮЖНОГО ФЕДЕРАЛЬНОГО УНИВЕРСИТЕТА В Г. ТАГАНРОГЕ

Кафедра электроакустической и медицинской техники

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №____

ГРАДУИРОВКА ГИДРОФОНОВ В ИЗМЕРИТЕЛЬНОМ БАССЕЙНЕ

по курсу

АКУСТИЧЕСКИЕ ИЗМЕРЕНИЯ

Разработал

С.С.Снесарев

Таганрог 2009

Градуировка гидрофонов в измерительном бассейне

Цель работы

1.1.Ознакомление с методами градуировки и измерения чувствительности гидроакустических приемников и гидрофонов в измерительных бассейнах.

1.2 Градуировка испытуемого гидрофона методом сравнения с эталонным в измерительном бассейне.

Теоретические сведения

2.1. Общие сведения о методах и условиях проведения градуировки гидрофонов

При проведении акустических измерений в том числе и градуировки гидрофонов требуется соблюдение ряда условий, относящихся к выбору измерительного объема или учету особенностей используемого объема. В идеальном случае измери­тельный объем должен быть безграничен (это называется «условия свободного поля»), но при измерениях в воздухе, даже в открытом пространстве, надо учитывать отражения сигналов от поверхности земли, при измерениях в море или бассейне— отражения от дна и поверхности воды.

Термин «градуировка» означает выполнение измерительной процедуры, в результате которой получают количественные ха­рактеристики измерительного тракта или преобразователя в ра­бочем диапазоне частот. К таким характеристикам могут быть отнесены: определение поправок к показаниям приборов тракта, чувствительности в режиме излучения или приема, характери­стики направленности и коэффициента концентрации.

Термин «калибровка» означает процедуру, устанавливающую соответствие характеристик измерительного тракта своим номинальным параметрам или паспортным данным. Калибровка должна подтвердить, что характеристики используемого устройства соответствуют полученным при градуировке.

Градуировку производят в соответствии с паспортными данными на прибор (при комплекта­ции измерительного тракта, перед началом испытаний, при поверке в метрологических службах), калибровку же рекомендуется выполнять многократно, перед началом работы, а иногда и через каждые два-три часа работы.

Градуировка гидрофонов может осуществляться абсолютными и относительными методами. К абсолютным относятся такие методы, как градуировка на основе принципа взаимности - методом трех преобразователей, на основе самовзаимности; градуировка методом электродинамической компенсации, градуировка методом пьезоэлектрической компенсации, градуировка в столбе колеблющейся жидкости.

К относительным относятся методы, в которых чувствительность градуируемого гидрофона сравниваются с чувствительностью эталонного гидрофона:метод сравнение, метод замещения. Градуировка проводится в измерительных трубах, в камере малого объема, методом пистонфона, в измерительных бассейнах.

2.2. Градуировка сравнением с образцовым преобразователем

В инженерной практике чаще всего определяют чувствитель­ность преобразователей сравнением с образцовым, прошедшим градуировку в метрологических организациях и имеющим соот­ветствующий паспорт.

Сравнение чувствительностей — изме­рительный прием, требующий строгого выполнения некоторых условий. Чаще в качестве образцового используется приемник звука (из соображений практического удобства), однако условия обеспечения измерений одинаковы для образцовых приемников и излучателей звука.

Идеальными условиями получения правильных результатов при относительной градуировке являются: единство времени проведения измерений, единство места размещения преобразова­телей в звуковом поле и единство (идентичность) используемой аппаратуры при проведении измерений с испытуемым и образцо­вым преобразователями. Практически полностью эти требования не могут быть выполнены, но каждое из них должно быть учтено при постановке эксперимента.

Различают два метода сравнения — сличение и замещение.