Главная страница  Градуировка гидрофонов 

[0] [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] [27] [28] [29] [30] [31] [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38] [39] [40] [41] [42] [43] [44] [45] [46] [47] [48] [49] [50] [51] [52] [53] [54] [55] [56] [57] [58] [59] [60] [61] [62] [ 63 ] [64] [65] [66] [67] [68] [69] [70] [71] [72] [73] [74] [75] [76] [77] [78] [79] [80] [81] [82] [83] [84] [85] [86] [87] [88] [89] [90] [91] [92] [93] [94] [95] [96] [97] [98] [99] [100] [101] [102] [103] [104] [105] [106] [107] [108] [109] [110] [111] [112] [113] [114] [115] [116] [117] [118]


Рис. 3.58. Теоретические диаграммы направленности для поршня диаметром пять длин волн (слева) и для линии длиной пять длин волн (справа).


Направление прихода сигнала

Звуковой импульс

Рис. 3.59. Для снятия диаграммы направленности преобразователя диаметром или шириной D, разориентированного на 30°, нужен импульс с длиной установившегося участка Z)/2.



лепестка по уровню -10 дБ меньше 20°, т. е. такая же узкая, как и у большинства преобразователей. По критерию минимального расстояния, например по неравенству (3.15), линейные размеры бассейна приблизительно пропорциональны квадрату размера преобразователя. Поэтому важно выбрать


1 se 7 8 9/0 20 30 W 50 60 80100

Рис. 3.60. Длина (сплошные прямые) и ширина или глубина (пунктирные прямые) бассейна, требуемые для измерения диаграммы направленности преобразователя с максимальным размером в пять длин волн.

разумный предел. Когда нужно измерить характеристики преобразователей больших размеров с более острой диаграммой направленности, нужно иметь специальные критерии.

Последнее предположение состоит в том, что максимальное допустимое расстояние d выбирается по неравенству (3.17). Объединяя это неравенство с наибольшим размером преобразователя D = 5A, получим для d на рис. 3.56

c?=5D=25X. (3.28)

Согласно неравенству (3.17), установившаяся часть самого длинного импульса должна быть равна D/2 м, или 2,5 длины



50(Q-f2 4-)-l-(Q+2-)pX. (3.31)

Уравнения (3.30) и (3.31) представлены графически на рис. 3.60, где длина волны переведена в частоту.

3.13. АКУСТИЧЕСКИ ПРОЗРАЧНЫЙ СОСУД ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ

Замкнутые бассейны, достаточно большие, чтобы в них можно было проводить измерения в условиях свободного поля, и достаточно прочные, чтобы выдерживать гидростатические давления в несколько десятков тысяч паскалей, очень дороги. Альтернативным решением в ряде случаев могут служить небольшие, акустически прозрачные, замкнутые сосуды высокого давления. Если исследуемый преобразователь поместить в такой сосуд, а последний целиком погрузить в больший объем воды, то возможность обычных измерений в условиях свободного поля будет определяться только размерами этого большего объема воды. Переменные гидростатическое давление и температура, создаваемые в сосуде, действуют только на исследуемый преобразователь. Другие преобразователи находятся вне сосуда, как показано на рис. 3.61.

Используются сосуды из стекловолокна [19, 20]. Срок их жизни, выраженный в циклах изменения давления, меньше, чем у равновеликого стального сосуда, но это компенсируется дешевизной сосуда из стекловолокна.

Изготовляются такие сосуды путем намотки стеклянных волокон на оправку. Намотка покрывается смолой, которая обеспечивает связь между волокнами. Резиновый внутренний слой отделяет полость сосуда от воды в открытом водоеме. При намотке волокон на оправку получаются отверстия с двух концов. Одно отверстие делается достаточно большим и служит для введения преобразователя, другое маленьким и служит для

ВОЛНЫ. На рис. ,3.59 иллюстрируются требования к длине импульса в соответствии с неравенством (3.17) или при измерении диаграммы направленности преобразователя в секторе 60° с центром на акустической оси. Для этого случая с максимальной длиной импульса и D = 5X имеем

Cc = QX-f2-i-X=(Q+2 4-)- (3.29)-

Объединяя теперь уравнения (3.28) и (3.29) с уравнениями (3.26) и (3.27), получаем

Z = (27,5+Q)X, (3.30)




[0] [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] [27] [28] [29] [30] [31] [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38] [39] [40] [41] [42] [43] [44] [45] [46] [47] [48] [49] [50] [51] [52] [53] [54] [55] [56] [57] [58] [59] [60] [61] [62] [ 63 ] [64] [65] [66] [67] [68] [69] [70] [71] [72] [73] [74] [75] [76] [77] [78] [79] [80] [81] [82] [83] [84] [85] [86] [87] [88] [89] [90] [91] [92] [93] [94] [95] [96] [97] [98] [99] [100] [101] [102] [103] [104] [105] [106] [107] [108] [109] [110] [111] [112] [113] [114] [115] [116] [117] [118]

0.0195