Гидрофоны колебательной скорости

Рис. 2.37. Диаграмма направленности гидрофона колебательной скорости или градиента давления. р/ро=

Определение чувствительности в свободном поле основывается на плоских бегущих волнах, и связь между давлением р и колебательной скоростью и задается волновым сопротивлением р1и = рс. Таким образом, чувствительность гидрофона колебательной скорости, выраженная в единицах давления, отличается от чувствительности, выраженной в единицах скорости, постоянным множителем рс. [c.86]

Градуировку гидрофона колебательной скорости можно производить путем непосредственного сравнения с образцовым гидрофоном давления, но только в том случае, если на оба гидрофона воздействуют истинно плоские волны. В противном случае в результате измерений должны вводиться поправки,-учитывающие отличие отношения р/и от величины рс. [c.86]

Волны в свободном поле никогда не бывают идеально плоскими, и при градуировке гидрофонов колебательной скорости в единицах давления важно знать степень приближения, с которой сферические волны можно рассматривать как плоские. [c.86]

Скорость щ можно также определить путем измерения давления и соответствующего преобразования (2.68) и (2.69). Таким образом, если гидрофон колебательной скорости помещен в среднюю точку трубы и измерено напряжение вое на его выходе, то чувствительность М гидрофона в свободном поле определяется формулой [c.89]

Использование дипольного преобразователя — это практически единственный метод получения хотя бы умеренной направленности на низких и средних звуковых частотах, если не обращаться к крупногабаритным преобразователям. Обычно понятия гидрофон градиента давления и гидрофон колебательной скорости считаются равнозначными, однако между этими двумя типами гидрофонов существует различие.. Это различие относится к предсказываемой частотной характеристике, о чем полезно помнить тому, кто применяет или градуирует такие гидрофоны. [c.308]

Из этих соотношений видно, что при фиксированном давлении /7, зависящем от частоты со, колебательная скорость частицы и будет также постоянной, однако градиент давления йр1 йх будет пропорционален частоте. Из уравнения (5.16) можно также заметить, что градиент давления и колебательная скорость сдвинуты друг относительно друга по фазе на 90°. Таким образом, если мы определяем гидрофон колебательной скорости как такой гидрофон, у которого выходное напряжение пропорционально и, то его чувствительность по напряжению-в свободном поле будет постоянной, или, другими словами, его-частотная характеристика будет плоской. С другой стороны, если гидрофон градиента давления определить как гидрофон, у которого выходное напряжение пропорционально градиенту давления, то его чувствительность по напряжению в свободном поле будет пропорциональна частоте, т. е. частотная характеристика будет иметь наклон 6 дБ/октава. [c.308]

Поскольку наклон характеристики чувствительности гидрофона зависит как от принципа преобразования, так и от механического импеданса колеблющегося элемента,, то обычно один и тот же гидрофон является гидрофоном градиента давления в диапазоне ниже резонансной частоты и гидрофоном колебательной скорости на частотах выше резонанса. Следовательно,, существующие термины имеют вполне определенный смысл. [c.309]

Гидрофоны колебательной скорости [c.309]

Обычный широкополосный гидрофон колебательной скорости работает по принципу электрогенератора, который генерирует напряжение е, когда провод (обычно катушка) длиной L пересекает со скоростью U магнитное поле, имеющее индукцию В,. что соответствует уравнению [c.309]

Один из типов гидрофона колебательной скорости подобен электродинамическому преобразователю, за исключением того,, что звуковое давление воздействует на противоположные стороны или концы катушки, причем давление, заставляющее-катушку перемещаться, равно разности мгновенных значений давлений Api. Эта разность давлений равна градиенту давления в звуковом поле, умноженному на разность акустического-пути Ах между двумя сторонами или концами катушки, на которую воздействует звуковое поле, и на os 0 (рис. 5.39). Следовательно, [c.309]

Специалисты-электроакустики попадают в особенно необычную ситуацию, так как они одновременно имеют дело с электрическими и акустическими параметрами. Для электрических измерений используется практическая система, или МКСА, в то время как для измерения акустических величин, таких, как давление, колебательная скорость, плотность и т. д.,— система СГС. В результате применения разнородных систем чувствительность гидрофона, например, выражается в вольтах на дин/см . Еще-хуже обстоит дело с единицей чувствительности преобразователя в режиме излучения по току, которая обычно выражается через выходное давление дин/см , измеренное на расстоянии 1 м от преобразователя, при токе входной цепи, равном 1 А. Однако в некоторых приложениях специалисты ВМС предпочитают измерять звуковое давление на расстоянии 1 ярда вместо 1 м, вводя таким образом в один параметр все три системы единиц. [c.23]

Гидрофоны градиента давления или колебательной скорости могут градуироваться и обычно градуируются в единицах давления, а не скорости (градиент давления никогда не используется в качестве образцовой величины). Поскольку зависимость [c.85]

В случае когда необходимо знать чувствительность, отнесенную к фактической колебательной скорости частиц, проще всего отградуировать гидрофон градиента давления или колебательной скорости в единицах звукового давления р, измеренного в свободном поле, и вычислить колебательную скорость по давлению согласно уравнениям (2.62) (2.64). [c.87]

Если давление измеряется в точке, отстоящей от раздела вода—воздух на расстояние d, то (2.65) и (2.66) можно использовать для расчета давления и колебательной скорости в любой другой точке. В данном случае следует предположить, что гидрофоны практически не влияют на структуру поля стоячей [c.88]

Большинство гидрофонов градиента давления и колебательной скорости состоят из какого-либо чувствительного элемента,, который совершает колебательное движение под влиянием градиента давления или колеблется вместе с частицами воды. [c.308]

Колебательная скорость и градиент давления,, заставляющие чувствительный элемент совершать колебательные движения, не обязательно равны колебательной скорости частиц и градиенту давления в плоской бегущей волне. В конструкции гидрофона прежде всего стараются каким-либо путем акустически усилить-колебательную скорость волны или градиент давления, чтобы усилить их действие на гидрофон на частотах вне области резонанса. [c.309]

Измерение 3. п. производят различными приёмниками звука — приёмниками давления и приёмниками колебательной скорости (микрофонами — для воздуха, гидрофонами — для воды). При исследовании тонкой структуры 3. п. следует пользоваться приёмниками, размеры к-рых малы по сравнению с длиной волны звука, в противном случае 3. п. может быть искажено рассеянием на приёмнике кроме того, принимаемые поля усредняются по всей поверхности приёмного элемента, что также искажает измеряемые величины, если размеры элемента не будут малы по сравнению с характерным размером неоднородности 3. п. Визуализация ультразвуковых полей возможна путём наблюдения дифракции света на ультразвуке, методом Теплера (теневой метод), методом электронно-оптич. преобразования и др. [c.140]

Глубину можно менять, смещая гидрофон или изменяя уровень воды. Использовались оба способа. В варианте с движением гидрофона вибростенд состоит из электродвигателя переменной скорости и шотландского ярма или другого механического звена для преобразования вращательного движения в колебательное смещение. На рис. 2.30 показано шотландское ярмо , использованное в Лаборатории ВМС [35]. Штифт, который имеется на вращающемся диске, скользит в прорези ярма. Ярмо и поддерживающий стержень могут двигаться только Б вертикальном направлении. Поэтому при вращении диска ярмо и стержень движутся вверх и вниз синусоидально. Пиковая амплитуда л равна эксцентриситету штифта. [c.75]

Первым гидрофоном колебательной скорости такого типа был, вероятно, гидрофон 1А фирмы Белл телефон лэборэтриз [c.310]

На рис. 5.44 изображен гидрофон, разработанный Бойером (опытовый бассейн Дэвида Тэйлора — ВТМВ) [29]. Конструкция гидрофона ОТМВ подобна конструкции гидрофона колебательной скорости ЫОЬ (рис. 5.43). Средняя плотность обоих [c.313]

Гидрофоны Градиента давления и колебательной скорости, также бинаправленные, или дипольные, излучатели относятся к дипольным преобразователям . Преобразователь этого типа действует как два небольших преобразователя, работающих в лротивофазе и расположенных на близком расстоянии друг от друга. На практике этими двумя преобразователями обычно являются противоположные концы одного и того же элемента. [c.307]

Градуировка гидрофонов градиента давления и колебательной скорости производится в единицах звукового давления плоской волны, т. е, так. же, как гидрофонов давления. Когда в некоторых особых случаях необходимо использовать в качестве единицы колебательную скорость плоской волны, частотную характеристику получают за счет добавления 20 Igp , или 103,5 дБ.. [c.309]

С ПОМОЩЬЮ пьезокерамического диска, помещенного между внешней оболочкой и внутренней массой. В результате этого чувствительность гидрофона ОТМВ по напряжению в свободном ноле скорее пропорциональна градиенту давления, чем колебательной скорости. [c.314]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...