Методы взаимности

Чувствительность радиометра с диаметром сферы 6,3 мм определялась также на частоте 1,16 Мгц путем сравнения с чувствительностью миниатюрного пьезоэлектрического приемника, градуированного в диапазоне частот 0,5—1,16 Мгц методом взаимности, при этом результаты градуировок совпадали в пределах 10%. [c.359]

Для абсолютной градуировки микрофонов по давлению пользуются методом взаимности. Наиболее легко реализовать этот метод с помощью труб и обратимых преобразователей (см. 11.4). Поэтому лаборатории обычно оборудуют такими устройствами резонансного или антирезонансного типа. Длина труб определяется [c.252]

Измерительные телефоны обычно используют или для измерений порога слышимости, или для градуировки микрофонов по давлению в трубе. Для абсолютной градуировки микрофонов по давлению часто пользуются методом взаимности. Наиболее легко реализовать этот метод с помощью труб и обратимых преобразователей. Поэтому лаборатории часто оборудуют такими устройствами резонансного или антирезонансного типа. Длина труб определяется максимальной длиной волны, необходимой для градуировки микрофона, диаметр труб — минимальной длиной волны. Кроме того, акустические лаборатории оборудуют трубами для измерения коэффициентов звукопоглощения материалов. Эти трубы обычно имеют большие размеры в длину (до нескольких метров) и диаметр около 10 см (если предельная частота измерений равна 3 500 Гц). Трубы оборудуют измерительным микрофоном с милливольтметром. Микрофон можно свободно перемещать по длине трубы (рис. 12.5). [c.298]

Наиболее часто используемым электроакустическим параметром является чувствительность гидрофона по напряжению в свободном поле, выраженная в функции частоты. Чувствительность гидрофона обычно определяется методом сравнения или методом взаимности. Теория этих двух методов, которые широко используются, рассматривается в этой главе, а практические детали градуировки образцовых гидрофонов и преобразователей гидролокационных станций в свободном поле или в открытой воде ввиду их важности будут обсуждаться в гл. 111. Как теория, так и применение других методов (которые, в общем, более специализированы) полностью обсуждаются в этой главе. Методы описываются достаточно полно, чтобы познакомить читателя с условиями их применимости и существующими ограничениями. Дополнительные сведения можно найти в цитируемой литературе. Методу ближнего поля, как уникальному и наиболее современному, посвящена отдельная глава (гл. IV). [c.29]

Принцип взаимности используется в ряде модификаций градуировки этим методом. Если термин градуировка методом взаимности используется в гидроакустике в широком смысле, то имеется в виду наиболее распространенная модификация этого метода, которая, в дальнейшем будет называться стандартным методом взаимности. Более полным названием для этой модификации было бы метод взаимности с тремя преобразователями в сферической волне . [c.41]

Все методы, взаимности основываются на том, что один из электроакустических преобразователей является взаимным и для него отношение чувствительности в режиме приема М к чувствительности в режиме излучения 5 равно постоянной величине называемой параметром взаимности. Этот параметр зависит от свойств акустической среды, частоты и граничных условий, но не зависит от типа и деталей конструкции преобразователя. [c.41]

Способ, который удобно использовать в обычной процедуре градуировки методом взаимности, называют просто проверкой взаимности. Рассмотрим два обратимых преобразователя Тх ж [c.41]

Стандартный метод взаимности [c.42]

При градуировке стандартным методом взаимности необходимо иметь три преобразователя. Один из них является только излучателем Р, другой—-взаимным преобразователем Т и служит как излучателем, так и звукоприемником, а третий служит только гидрофоном Я. [c.42]

Рис. 2.5. Схема трех измерений а, бив) при градуировке методом взаимности и четвертого измерения (г) для проверки взаимности обратимого преобразователя Т. Изл. — излучатель, гидр. — гидрофон.

Добавление четвертого измерения к необходимым трем обеспечивает и проверку взаимности и некоторую избыточность информации, которая увеличивает надежность измерений. Все измерения в методе взаимности подвержены тем же ошибкам, которые описаны в разд. 2.2.1 и 2.2.2 при измерении в свободном поле. Однако квадратный корень в (2.18) немного снижает величину некоторых ошибок. [c.44]

Из (2.17) можно видеть, что основой градуировки методом взаимности является отношение e/t, или электрический импеданс. Силу тока It можно измерить, по-падению напряжения ет на известном импедансе — обычно на активном сопротивлении R. Тогда (2.17) дает [c.44]

Метод взаимности с двумя преобразователями [c.45]

Если два преобразователя имеют одинаковую чувствительность и используются в качестве гидрофона и взаимного преобразователя при градуировке стандартным методом взаимности, то ерт и ерн на рис. 2.5 становятся одинаковыми и формула (2.17). упрощается [c.45]

Метод взаимности в цилиндрической волне [c.48]

Метод взаимности в цилиндрической волне — это градуировка, проводимая в специальных условиях, когда между излучателем и гидрофоном распространяются только цилиндрические волны. Такое условие выполняется между двумя длинными параллельными линейными или тонкими цилиндрическими преобразователями (рис. 2.9). Расстояние между двумя линиями [c.48]

Метод взаимности в плоской волне [c.49]

Метод взаимности в трубе [c.50]

На р.ис. 2.11 буквами Р, Т и Н обозначены три преобразователя, необходимые при градуировке методом взаимности в трубе Р — излучатель, Т — взаимный преобразователь и Н — гидрофон. Второй излучатель Р используется как активный управляемый импеданс для создания бегущей волны в трубе. Для градуировки гидрофона проводятся три измерения, уже известные из рис. 2.5 и соотношения (2.17). Два из них, Р Т и Р Н, (Производятся с установкой, представленной на рис, 2.11, а. Звук исходит из Р, распространяется в виде плоских бегущих волн, минуя Я, и попадает на Т. При надлежащем выборе амплитуды и фазы сигнала в Р по отношению к сигналу в Р волны, попадающие на Г, не отражаются вся звуковая энергия поглощается преобразователем Т или часть ее проходит дальше и поглощается Р. Измерение Т Н производится с установкой, показанной на рис. 2.11,6. Теперь звук исходит из Т. Плоские бегущие волны распространяются в обоих направлениях и поглощаются Р и Я. В этом случае Я и Р действуют как волновые сопротивления акустических передающих линий. [c.50]

Рис. 2.11. Две схемы измерений при градуировке методом взаимности в трубе. — регулировка фазы и. амплитуды 2 — генератор.

Метод взаимности в трубе удобен для градуировки резонансных преобразователей в замкнутых камерах при высоких уровнях статического давления. В Лаборатории гидроакустических измерений ВМС имеется труба длиной 15 м и диаметром 38 см для гидростатических давлений до 58,6 10 Па (600 атм) и частот от 40 до 1500 Гц, а также труба длиной 2,4 м и диаметром 20 см для гидростатических давлений до 69-10 Па (700 атм) и частот от 10 до 4000 Гц. [c.52]

Метод взаимности в малой камере [c.52]

Рис. 2.12. Схема системы малой камеры для метода взаимности. Р тель, Я — гидрофон, Т — взаимный преобразователе..

Метод взаимности в камере можно использовать только для градуировки небольших жестких гидрофонов на низких частотах,- где чувствительность по напряжению в свободном поле совпадает с чувствительностью по давлению. Метод весьма полезен [c.53]

Датчики переменных давлений в жидкой среде обычно градуируют при скачкообразном спаде давления от заранее установленного значения до атмосферного, что достигается быстрым открытием вентиля. В настоящее время разработаны образцовые установки, действие которых основано на инерционном методе воспроизведения гармонического давления В них используется качающаяся или вибрирующая трубка, заполненная жидкостью. В других установках, действие которых основано на методе взаимности, в камеру грузопоршневого манометра помешены градуируемый и обратимый преобразователи, а также вспомогательный излучатель Применяют также установки, в которых переменное давление в жидкости созда ется пьезоэлектрическим или магнитострикционными излучателями [10]. [c.306]

На рис. 51 представлены результаты градуировки описанным способом миниатюрного приемника с размером чувствительного элемента около 0,35 мм 1), результаты градуировки методом взаимности по полю 2), а также результаты градуировки методом сравнения с градуированным плоским радиометром 3) и сферическим миниатюрным радиометром (4). Кроме того, на рисунке нанесены результаты градуировки методом сравнения с образцовым приемником ультразвука с известной чувствительностью, градуированным во ВНИИФТРИ (5). [c.367]

А. А. Я н п о л ь с к и й. Абсолютная градуировка электроакустических преобразователей методом взаимности в квазисферическом поле. Тр. комиссии по акустике, 8, 37, 21, 1955. [c.378]

ТО ОНИ, конечно, не могут оба быть невзаимными, но отношения е21н и 61112 случайно оказываются равными так было бы, например, если бы оба преобразователя были одинаково нелинейными. Как мы увидим, эти контрольные измерения легко скомбинировать с обязательными измерениями при градуировке гидрофонов обычным методом взаимности. [c.42]

В другом методе гидрофон градуируется методом взаимности, а потом еще одним из нескольких независимых методов, описанных в этой главе. Если результаты градуировок получаются одинаковыми, то это свидетельствует о правильности предпосылок обоих методов. Среди них имеется и предположение о взаимности преобразователя. Однако не следует забывать, что согласие результатов измерений является свидетельством, но не доказательством Оба метода могут быть ошибочными, но ошибки могут случайно скомпенсиров аться. [c.42]

Две из обсуждаемых ниже модификаций метода взаимности — метод двух преобразователей и метод самовзаимности — являются частными случаями стандартного метода взаимности Остальные модификации требуют специальных граничных условий. При этом определения М, 8 отличаются от их определений для условий свободного поля. Поскольку 5 зависит от среды и ее граничных условий сильнее, чем М, то отличается обычно именно 5. Можно показать, что параметр взаимности I в каждом случае есть отношение объемной скорости, создаваемой взаимным преобразователем, к звуковому давлению, используемому в определении 5 [10]. Последним может быть, например, давление в точке на оси преобразователя на расстоянии 1 м от него.-Таким образом, параметр взаимности является передаточной акустической проводимостью системы. [c.42]

Метод взаимности в цилиндрической волне представляет собой частный метод и имеет ограниченное практическое применение. Он нашел применение при градуировке в ближнем поле, разработанной Троттом и описанной в гл. IV. Его также можно объединить с. методом самовзаимности, и в этом случае формула для чувствительности гидрофона принимает вид [c.48]

При методе взаимности в плоской волне градуиро зка проводится в особых условиях, когда между излучателем и гидрофоном распространяются только плоские бегущие волны. Это условие выполняется, например, между двумя большими поршневыми преобразователями, показанными на рис. 2.10. Расстояние между двумя преобразователями должно быть достаточно мало, чтобы гидрофон находился в ближнем поле излучателя. В ближнем поле большого поршневого преобразователя звук [c.49]

И на этот раз при градуировке методом взаимности в плоской волне используются система трех преобразователей, показанная на рис. 2.5, и формула (2.17). Однако параметр взаимности здесь другой он получен Симмонсом и Юриком [16] [c.49]

На рис. 2.12 показана схема камеры, содержащей три преобразователя. Как и в других разновидностях метода взаимности, Р означает излучатель, Т взаимный преобразователь, а Я — гидрофон. Производятся три традиционных измерения,, уже известных из рис. 2.5 и соотношения (2.17). В этом случае параметр взаимности J = 2nf , где f — частота, а С — акустическая гибкость среды и ее границ, когда Т работает в режиме излучения. Электрическим аналогом этой акустической системы является схема, показанная на рис. 2.13. Предполагается, что [c.52]

Рис. 2.14. Малая камера для градуировки методом взаимности. 1 — проволочная сетка 2— треобр азовате ль 3—резиновый корпус, заполненный-маслом 4 — гидрофон 5 — предусилитель 6—пробка маслонаполнителя 7—пайка металл—стекло —герметизирующее кольцо. 1 дюйм=25,4 мм.

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...