RU1778586C - Method for graduating pressure gradient receivers - Google Patents
Method for graduating pressure gradient receiversInfo
- Publication number
- RU1778586C RU1778586C SU904836213A SU4836213A RU1778586C RU 1778586 C RU1778586 C RU 1778586C SU 904836213 A SU904836213 A SU 904836213A SU 4836213 A SU4836213 A SU 4836213A RU 1778586 C RU1778586 C RU 1778586C
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pressure gradient
- receiver
- sound emitter
- spherical
- sensitivity
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к измерительной технике и может быть использовано дл калибровки приемников градиента давлени методом сравнени с эталонным гидрофоном вблизи излучател звука в зоне сферического распространени волн. Цель - повышение точности определени чувствительности гидрофона. Цель достигаетс тем, что градуируемый и эталонный гидрофоны , помещенные в середину водного сло , располагают на рассто нии, выбираемом из услови г 3R+L/2, где R - радиус сферического излучател звука; L - эффективна длина приемника градиента давлени . Затем в окончательных результатах вычислени чувствительности поправку на сферическое распространение волн опреде- л ютпоформуле -T V Ј5V7Dr где К 2 /А - волновое число. Поправка учитывает зависимость увеличени перепада давлени от эффективной длины приемника градиента давлени и позвол ет получать более точные значени чувствительности при калибровке на малых рассто ни х до излучател звука. 1 ил. СП СThe invention relates to measuring technique and can be used to calibrate pressure gradient receivers by comparing with a reference hydrophone near a sound emitter in a zone of spherical wave propagation. The goal is to increase the accuracy of determining the sensitivity of the hydrophone. The goal is achieved in that the calibrated and reference hydrophones placed in the middle of the water layer are located at a distance selected from the condition r 3R + L / 2, where R is the radius of the spherical sound emitter; L is the effective length of the pressure gradient receiver. Then, in the final results of the sensitivity calculation, the correction for spherical wave propagation is determined by the formula -T V Ј 5V7Dr where K 2 / A is the wave number. The correction takes into account the dependence of the increase in pressure drop on the effective length of the pressure gradient receiver and allows obtaining more accurate sensitivity values when calibrating at small distances to the sound emitter. 1 ill. THX
Description
Изобретение относитс к области измерительной техники и может быть использовано дл градуировки приемников градиента давлени звуковой волны.The invention relates to the field of measurement technology and can be used to calibrate sound pressure gradient receivers.
Известен способ градуировки приемников градиента давлени вблизи излучател сферических волн. Этот способ позвол ет проводить градуировки приемников градиента давлени простым и распространенным методом сравнени с эталонным гидрофоном в области сферического распространени волн. Применение излучателей типа пульсирующа сфера позвол ет значительно сократить размеры зоны Френел излучател и проводить градуировку приемников градиента давлени на рассто ни х до излучател , сравнимых с эффективными размерами приемников. Однако вA known method for calibrating pressure gradient receivers near a spherical wave emitter. This method allows calibration of pressure gradient receivers by a simple and common method of comparison with a reference hydrophone in the field of spherical wave propagation. The use of pulsating sphere emitters can significantly reduce the size of the Fresnel zone of the emitter and calibrate the pressure gradient receivers at distances to the emitter, which are comparable to the effective sizes of the receivers. However in
этом случае градуировка указанными способами будет приводить к ошибочным результатам , т.к. примен ема в них поправка на сферическое распространение волн получена при условии равенства градиента давлени звуковой волны ЬР/Ог в фазовом центре приемника перепаду давлени звуковой волны ДР на эффективной длине L калибруемого приемника, что нарушаетс по мере уменьшени рассто ни от приме- ника до излучател звука.In this case, calibration by the indicated methods will lead to erroneous results, since the correction for spherical wave propagation used in them was obtained under the condition that the pressure gradient of the sound wave Lp / Og in the receiver phase center is equal to the differential pressure of the sound wave DR over the effective length L of the calibrated receiver, which is violated as the distance from the receiver to the sound emitter decreases. .
В качестве прототипа выбран способ градуировки, заключающийс в том, что калибруемый приемник градиента давление .помещают в жидкость, привод т жидкость в колебательное движение и измер ют напр жение на выходах приемника и вычисл ютAs a prototype, the calibration method was chosen, namely, that the calibrated pressure gradient receiver is placed in a liquid, the liquid is brought into oscillatory motion and the voltage at the outputs of the receiver is measured and calculated
vi vivi vi
0000
елate
00 Оч00 Pts
чувствительность приемника по известной зависимости.receiver sensitivity according to a known dependence.
Недостатком этого способа вл етс то, что при калибровке приемников возникают ошибки в определении чувствительности приемника.The disadvantage of this method is that when calibrating the receivers, errors arise in determining the sensitivity of the receiver.
Цель изобретени - повышение точности определени чувствительности приемников градиента давлени .The purpose of the invention is to increase the accuracy of determining the sensitivity of pressure gradient receivers.
Цель достигаетс тем, что в жидкость погружают сферический излучатель звука и эталонный гидрофон, приемник градиента давлени и эталонный гидрофон располагают в середине водного сло на рассто нии г между центрами приемника градиента давлени и сферического излучател звука, выбираемом из услови 3R + LThe goal is achieved by immersing a spherical sound emitter and a reference hydrophone in a liquid, a pressure gradient receiver and a reference hydrophone located in the middle of the water layer at a distance r between the centers of the pressure gradient receiver and a spherical sound emitter, selected from the condition 3R + L
г g
22
(D(D
где R - радиус сферического излучател звука;where R is the radius of the spherical sound emitter;
L - эффективна длина приемника градиента давлени ,L is the effective length of the pressure gradient receiver,
измер ют напр жение на выходах приемника и гидрофона и вычисл ют чувствительность приемника, причем учитываемую в окончательных результатах поправку тр на сферическое распространение волн определ ют по формулеmeasure the voltage at the outputs of the receiver and hydrophone and calculate the sensitivity of the receiver, and the correction for spherical wave propagation taken into account in the final results is determined by the formula
г2,r2
V iv 1 4- ( L vV iv 1 4- (L v
Y )Y)
г2r2
-fM2 2 -fM2 2
2л2l
2г2g
11
(2)(2)
tgtg
2 KL2 KL
где К у - волновое число;where K y is the wave number;
Я-длина волны звука.I am the wavelength of sound.
Размещение приемника градиента давлени на рассто нии г(1) от центра излучател звука позвол ет избежать пересечение эффективных размеров приемника и излучател звука, привод щее к искажению линий тока скорости звука, исключить взаимное вли ние градуируемого приемника и излучател звука. Расположение приемника градиента давлени вблизи излучател звука приводит к тому, что изменение градиента давлени звуковой волны на эффективной длине градуируемого приемника носит нелинейный характер. В этом случае перепад давлени на длине градуируемого приемника отличаетс от градиента давлени в его центре, и представление градуируемого приемника точечным приводит к ошибке в определении его чувствительности . Введение в поправку (2) на сферическое распространение волн зависимости от конечных размеров градуируемого приемника позвол ет учесть смещение точки расположени среднего значени перепада давлени на длине, приемникаPlacing the pressure gradient receiver at a distance r (1) from the center of the sound emitter avoids the intersection of the effective dimensions of the receiver and sound emitter, which leads to distortion of the sound velocity streamlines, and eliminates the mutual influence of the graduated receiver and sound emitter. The location of the pressure gradient receiver near the sound emitter causes the change in the pressure gradient of the sound wave over the effective length of the graduated receiver to be non-linear. In this case, the pressure drop along the length of the graduated receiver differs from the pressure gradient in its center, and the representation of the graduated receiver as a point leads to an error in determining its sensitivity. The introduction of amendment (2) on the spherical propagation of waves depending on the final dimensions of the graduated receiver makes it possible to take into account the displacement of the location point of the average pressure drop over the length of the receiver
градиента давлени от его геометрического центра и избежать ошибки в определении чувствительности приемников градиента давлени при градуировке их в зоне сфери5 ческого распространени волн на рассто ни х до излучател звука, сравнимых с эффективными размерами приемников градиента давлени . Рассто ние г, выбираемое из услови (1) и вход щее как аргумент вpressure gradient from its geometric center and to avoid errors in determining the sensitivity of pressure gradient receivers when calibrating them in the zone of spherical wave propagation at distances to the sound emitter, comparable with the effective sizes of pressure gradient receivers. The distance r chosen from condition (1) and included as an argument in
10 поправку (2), измер етс между геометрическими центрами приемника градиента давлени и излучател звука.10, amendment (2), is measured between the geometric centers of the pressure gradient receiver and the sound emitter.
Способ градуировки приемников градиента давлени по сн етс чертежом.The method for calibrating pressure gradient receivers is illustrated in the drawing.
15 Располагают градуируемый приемник 1 и образцовый гидрофон 2 в середине водного сло на рассто нии г, удовлетвор ющем условию (2), между центрами излучател звука 3 и градуируемого приемника устанав20 ливают требуемую частоту и амплитуду излучаемого сигнала, измер ют характеристику направленности градуируемого приемника, ориентируют ось максимальной чувствительности градуируемого15 Position the calibrated receiver 1 and the model hydrophone 2 in the middle of the water layer at a distance r satisfying condition (2), establish the required frequency and amplitude of the emitted signal between the centers of the sound emitter 3 and the calibrated receiver, 20 measure the directivity of the calibrated receiver, orient axis of maximum sensitivity graduated
25 приемника на излучатель звука, измер ют напр жени на выходах градуируемого приемника и образцового гидрофона, рассчитывают значение поправки (2) на сферическое распространение волн дл данных и L и25 receivers per sound emitter, measure the voltages at the outputs of a graduated receiver and a reference hydrophone, calculate the correction value (2) for the spherical wave propagation for data and L and
30 определ ют чувствительность приемника градиента давлени на данной частоте.30 determine the sensitivity of a pressure gradient receiver at a given frequency.
Применение поправки (2) на сферическое распространение волн при выполнении услови (1) позвол ет проводить вThe application of correction (2) for the spherical propagation of waves under condition (1) allows
35 широком диапазоне частот градуировку приемников градиента давлени методом сравнени с образцовым гидрофоном на рассто ни х до излучател звука, сравнимых с эффективными размерами градуируе40 мых приемников.Over a wide frequency range, calibration of pressure gradient receivers by comparing with an exemplary hydrophone at a distance to a sound emitter comparable to the effective sizes of graduated receivers.
Ф о р м у л а и з о б р е т е н и Способ градуировки приемников градиента давлени путем погружени градуируемого приемника градиента давлени вFormulation Method for calibrating pressure gradient receivers by immersing a graduated pressure gradient receiver in
45 жидкость и приведени жидкости в колебательное движение, отличающийс тем, что, с целью повышени точности, в жидкость погружают сферический излучатель звука и эталонный гидрофон, при этом при50 емник градиента давлени и эталонный гидрофон размещают на одинаковом рассто нии г от центра сферического излучател звука, которое выбирают из услови + L45 liquid and bringing the liquid into vibrational motion, characterized in that, in order to increase accuracy, a spherical sound emitter and a reference hydrophone are immersed in the liquid, while the pressure gradient receiver and the reference hydrophone are placed at the same distance g from the center of the spherical sound emitter, which is selected from the condition + L
55 г- 2 55 g - 2
где L - эффективна длина приемника градиента давлени ;where L is the effective length of the pressure gradient receiver;
R - радиус сферического излучател звука ,R is the radius of the spherical sound emitter,
- /T ,f L ч2 T- / T, f L ч2 T
г2 - ( L/2 )2 1 + ( 2 2g2 - (L / 2) 2 1 + (2 2
5177858651778586
затем измер ют одновременно выходныеthen measure the output at the same time
сигналы приемника градиента давлени и V pressure gradient receiver and V signals
эталонного гидрофона, по отношению кото- - tg reference hydrophone, with respect to - tg
рых определ ют чувствительность приемника градиента давлени , и определ ют 5 где К - волновое число; мультипликативную поправку ty к чувствительности приемника градиента давлени по соотношениюthe sensitivity of the pressure gradient receiver is determined, and 5 is determined where K is the wave number; multiplicative correction ty to the sensitivity of the pressure gradient receiver by the ratio
Я - длина волны звука.I am the wavelength of sound.
- /T ,f L ч2 T- / T, f L ч2 T
г2 - ( L/2 )2 1 + ( 2 2 KLg2 - (L / 2) 2 1 + (2 2 KL
- tg - tg
К - волновое чисK - wave number
Я - длина волны звука.I am the wavelength of sound.
генератойthe general
///////////////S////////////////////////////// S ///////////////
К регистрирующей on - поратуреTo recording on - poratura
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU904836213A RU1778586C (en) | 1990-04-17 | 1990-04-17 | Method for graduating pressure gradient receivers |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU904836213A RU1778586C (en) | 1990-04-17 | 1990-04-17 | Method for graduating pressure gradient receivers |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU1778586C true RU1778586C (en) | 1992-11-30 |
Family
ID=21519266
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU904836213A RU1778586C (en) | 1990-04-17 | 1990-04-17 | Method for graduating pressure gradient receivers |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU1778586C (en) |
-
1990
- 1990-04-17 RU SU904836213A patent/RU1778586C/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Боббер Р. Гидроакустические измерени . М.: Мир, 1974. Авторское свидетельство СССР № 1686326. кл. G 01 L 27/00, 1989. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU1778586C (en) | Method for graduating pressure gradient receivers | |
US3978726A (en) | Fluid current meter | |
US3518675A (en) | Approximating the networks for a beamforming transducer array | |
JP4408551B2 (en) | Underwater distance measuring device | |
RU2787353C1 (en) | Method for determining the phase-frequency characteristic of a hydrophone by its amplitude-frequency characteristic of sensitivity | |
JPH08334321A (en) | Ultrasonic distance-measuring apparatus | |
JP2001183200A (en) | Flowmeter and flow-rate measuring method | |
SU832785A1 (en) | Method of graduating oscillatory speed receivers in liquid layer | |
SU896541A1 (en) | Method of measuring reflection factor of sound from surface | |
SU1757130A1 (en) | Method of calibrating bigradient hydrophone | |
SU587388A1 (en) | Device for measuring ultrasound velocity in liquid media | |
USRE30900E (en) | Fluid current meter | |
JPH02116745A (en) | Ultrasonic solution density measuring apparatus | |
SU587339A1 (en) | Digital ultrasonic level indicator | |
SU711515A1 (en) | Method of testing acoustic well-logging apparatus | |
SU602988A1 (en) | Device for measuring specimen sound insulation | |
SU1000752A1 (en) | Ultrasonic checking measuring instrument distance measurement error determination method | |
RU1793365C (en) | Method of determining ultrasonic transducer input angle | |
JP2731622B2 (en) | Ultrasonic thickness gauge | |
SU711461A1 (en) | Method of determining the location of acoustic emission source | |
SU1413463A1 (en) | Method of calibrating pressure gradient transducers | |
SU123569A1 (en) | The method of determining the diffraction coefficient of the measuring microphones | |
SU538223A1 (en) | Ultrasonic method for measuring film thickness | |
SU1076848A1 (en) | Method of determination of atmosphere temperature by radio-acoustic probing | |
SU924647A1 (en) | Method of checking ac electromeasuring instruments |