SU1352671A1

SU1352671A1 - Method of calibrating hydrophones

Info

Publication number: SU1352671A1
Application number: SU843775632A
Authority: SU
Inventors: Владимир Константинович Доля; Алексей Евгеньевич Колесников
Original assignee: Ростовский государственный университет им.М.А.Суслова
Priority date: 1984-07-30
Filing date: 1984-07-30
Publication date: 1987-11-15

Abstract

Изобретение относитс к акусти- еским измерени м. Цель изобретени - повьшение точности градуировки и расширение частотного диапазона. Основание 2 выполн етс из акустически м гкого материала. Сигналом с генератора 3, усиленным усилителем 4 мощности и поданным на электроды 5, возбуждают в камере акустическое поле на рабочей частоте, фиксируемой частотомером 9. Информацию о величине радиальной составл ющей колебательной скорости .поверхности пьезоцилиндра 6 получают на приборе 10, соединенном с датчиком 7. Прин тьй градуируемым гидрофоном 12 сигнал, пропорциональный величине звукового давлени в точке размещени гидрофона 12, через усилитель 8 подаетс на измерительный прибор 11, где фиксируетс величина электрического напр жени , соответствующа коэффициенту преобразовани гидрофона 12. По приведенным в описании формулам определ етс чувствительность гидрофона 12 на рабочей частоте. 1 ил. с S (Л СThe invention relates to acoustic measurements. The purpose of the invention is to improve the accuracy of calibration and the expansion of the frequency range. Base 2 is made of acoustically soft material. A signal from generator 3, amplified power amplifier 4 and fed to electrodes 5, excites an acoustic field in the chamber at an operating frequency fixed by a frequency meter 9. Information about the radial component of the oscillatory velocity of the surface of the piezocylinder 6 is obtained on the device 10 connected to the sensor 7. The signal received by the graduated hydrophone 12, proportional to the sound pressure at the location of the hydrophone 12, is fed through the amplifier 8 to the measuring device 11, where the magnitude of the electrical voltage is recorded. Corresponding to the hydrophone conversion factor 12. The formulas given in the description determine the sensitivity of the hydrophone 12 at the operating frequency. 1 il. with S (L S

Description

Изобретение относитс к акустическим измерени м и может быть использовано дл градуировки гидрофонов на низких и средних звуковых частотах.The invention relates to acoustic measurements and can be used to calibrate hydrophones at low and medium sound frequencies.

Целью изобретени вл етс повышение точности градуировки и расширение частотного диапазона.The aim of the invention is to improve the accuracy of the calibration and the expansion of the frequency range.

На чертеже показана блок-схема одного из вариантов устройства, реализующего способ.The drawing shows a block diagram of one of the variants of the device that implements the method.

Устройство содержит открытую малую камеру 1, установленную на основание 2 и заполненную жидкостью, ге- нератор 3, усилитель мощности 4, воз- буждающие электроды 5, нанесенные на боковые поверхности пьезоцилиндра 6, датчик колебательной скорости 7, предварительный усилитель 8, частотомер 9| измерительные приборы 10 и 11. На чертеже показан также градуируемый гидрофон 12.The device contains an open small chamber 1 installed on the base 2 and filled with liquid, the generator 3, the power amplifier 4, the exciting electrodes 5 deposited on the lateral surfaces of the piezocylinder 6, the oscillatory speed sensor 7, the preamplifier 8, the frequency meter 9 | measuring instruments 10 and 11. The drawing also shows a graduated hydrophone 12.

Способ осуществл ют следующим образом .The method is carried out as follows.

Основание 2 выполн ют из акустичес ки м гкого материала, моделирующего услови свободной поверхности5 например КЗ ненамокаемого пенопласта. Размещают гидрофон 12 на глубине, ; равной, половине высоты столба жидкости В камере. Сигналом с генератора 3, усиленным усилителем мощности 4 и поданным на возбуждающие электроды 5, возбуждают в камере акустическое поле на рабочей частоте f.Значение частоты фиксируетс частотомером 9. Информацию о величине радиальной составл ющей колебательной скорости поверхности пьезоцилиндра 6 - V - получают на измерительном приборе 10, соединенном с датчиком 7 или несколькими датчиками колебательной .скорости, размещенными на поверхности пьезоцилиндра (не показаны). В качестве датчика может использоватьс любой из известных преобразователей колебательной скорости, ускорени или смещени , в том числе и кольцевой электрод, нанесенный на поверхность пьезоцилиндра и отдельный от возбз ж- дающих электродов 5 с целью исключени электрических наводок заземленными разделительными электродами (не показаны), Прин тьй градуируемом гидThe base 2 is made of an acoustically soft material that simulates the conditions of the free surface 5, for example, short-circuit non-quenched foam plastic. Hydrophone 12 is placed at a depth of; equal to half the height of the liquid column in the chamber. The signal from generator 3, amplified power amplifier 4 and fed to exciting electrodes 5, excites an acoustic field in the chamber at operating frequency f. The frequency value is recorded by a frequency meter 9. Information about the radial component of the oscillatory velocity of the surface of the piezocylinder 6 - V is obtained on a measuring device 10 connected to the sensor 7 or several oscillatory velocity sensors placed on the surface of the piezocylinder (not shown). As a sensor, any of the known oscillatory velocity, acceleration, or displacement transducers can be used, including an annular electrode deposited on the surface of the piezocylinder and separate from the exciter electrodes 5 in order to eliminate electrical interference by grounded separation electrodes (not shown). th graduated guide

ВИНИЛИ Заказ 5579/58VINILI Order 5579/58

Произв.-полигр. пр-тие г. Ужгород, ул. Проектна j 4Random polygons Uzhgorod, st. Design j 4

рофоном 12 сигнал, пропорциональный величине звукового давлени ц точке размещени гидрофона, через предварительный усилитель подаетс на измерительный прибор 11, где фиксируетс величина электрического напр жени U, соответствующа коэффициенту преобразовани гидрофона. По измеренным значени м V, и и f, известным параметрам камеры и жидкости R, h, о , где: R - радиус камеры; h - высота столба жидкости; р - ее плотность, определ ют чувствительность гидрофона на рабо4R и чей частоте М By the microphone 12, a signal proportional to the sound pressure value φ of the hydrophone placement point is fed through the preamplifier to the measuring device 11, where the electric voltage U, corresponding to the hydrophone conversion coefficient, is recorded. By the measured values of V, and and f, known parameters of the chamber and the fluid R, h, o, where: R is the radius of the chamber; h is the height of the liquid column; p is its density, determine the sensitivity of the hydrophone at work4R and whose frequency is M

РR

а Ь2 Va b2 v

Claims

Invention Formula

The method of calibration of hydrophones, which consists in placing a hydrophone 3 of a small volume cylindrical chamber open at one end filled with liquid, initiating mechanical vibrations of the chamber wall, measuring its vibrational velocity and measuring voltage at the hydrophone output, characterized in that, in order to improve the accuracy of calibration and extensions of the frequency range, provide the conditions for the acoustically soft boundary from the second end of the chamber, the hydrophone is placed at a depth equal to half the height of the liquid column, and zbuzhdayut homogeneous oscillation chamber side wall. and measure the amplitude of the radial component of the vibrational velocity, and the sensitivity M is determined by the formula -1

4R. JU W

M

pW

h2

25

.j- where R is the inner radius of the chamber: h is the height of the seat column;

C0 2irf

R

V

and circular frequency; density; "liquids; radial component of the oscillatory velocity of the chamber wall;

voltage at the output of the hydrophone a

Circulation 636

Subscription