3.13. Акустически прозрачный сосуд высокого давления

сброса Избыточной жидкости. Если сосуд мал, преобразователи, помещаемые внутрь сосуда, обычно жестко крепятся к стальной крышке, и преобразователь поворачивается вместе с сосудом.

Поскольку используемый материал гетерогенен и анизотропен, его акустические характеристики трудно определить теоретически. Вся имеющаяся информация получена эмпирически.

Поверхтсть тувы

Гидр.

Изл.

Рис. 3.61. Устройство с акустически прозрачным сосудом высокого давления для испытаний и оценки преобразователей. 1 - контроль температуры и давления; 2 - стальная крышка; 3 - намотка из стекловолокна с резиновым покрытием (акустически прозрачные); i - спускное отверстие.

Стеклянные сосуды полностью прозрачны только на низких звуковых частотах. Звукоизоляция стенок сосуда монотонно увеличивается с повышением частоты до величины 8 дБ в ультразвуковом диапазоне. Могут проявиться резонансы сосуда с водой на звуковых частотах. Когда стенки имеют значительную звукоизоляцию, они начинают отражать звук. Внутри сосуда также имеются внутренние отражения, и для устранения помех необходимо использовать импульсный режим.

Основное образование отражений происходит от стенки сосуда за преобразователем. Низкочастотный предел импульсного режима работы определяется путем, проходимым таким отраженным сигналом, или радиусом сосуда. Увеличение радиуса не обязательно улучшит дело, поскольку при заданной

тальном направлении.

------Положительная ось Z (6 =

Рис. 3.62. Стандартная система =0°) направлена вертикально, координат для ориентации преоб- когда преобразователь находится разователя. К нормальном положении.

прочности сосуда толщина стенки увеличивается с его радиусом. Между давлением и размером сосуда имеется соотношение, оптимизирующее область перекрытия частотного диапазона, в котором сосуд совершенно прозрачен и можно работать в непрерывном режиме, и диапазона, где необходимо использовать импульсный режим.

Чтобы определить звукоизоляцию стенок в зависимости от частоты и давления, применяется образцовый гидрофон. Этот гидрофон можно использовать в качестве образцового и при градуировках методом сравнения, описанным в разд. 2.2.1. Если нет заметного изменения звукоизоляции в зависимости от давления, то разумно предположить, что и звукоизоляция стенок •сосуда, и чувствительность преобразователя не меняются. Вероятность одинаковых, но противоположных изменений этих характеристик в широком диапазоне частот пренебрежимо мала. Такие измерения «без изменений» наблюдались [19, 20] при использовании преобразователей F27 и F30, описанных в разд. 5.9.1 и 5.9.2. Если изменения наблюдаются и нет образцового преобразователя с известной чувствительностью во всем диапазоне частот, то внутренний преобразователь и сосуд оцениваются как единое целое.

Если акустически прозрачный сосуд достаточно велик и в него можно поместить два преобразователя одновременно, гак чтобы расстояние между ними удовлетворяло критерию минимального расстояния, рассмотренному в разд. 3.4, то этот сосуд можно использовать как бассейн, описанный в разд. 3.12.

3.14. СИСТЕМА КООРДИНАТ ДЛЯ ОРИЕНТАЦИИ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ

Для связи данных градуировки с преобразователем используется стандартная левая система полярных координат [6] (рис. 3.62). Эта система фиксирована относительно преобразователя. Начало координат всегда располагается в акустическом центре преобразователя. Другие параметры системы коорди-2 нат подчиняются изложенным ни-

же условиям, если не вводится другого определения. Предпола-г-у гается, что в нормальном поло-

жении преобразователь излучает N. ИЛИ принимает звук в горизон-

3.14. Система координат для ориентации преобразователей

б) Положительное направление оси X (ф=0°, 6=90°) является направлением нормального распространения, пли направлением акустической оси.

в) Чувствительность измеряется в направлении оси X.

г) Точечные или сферические преобразователи ориентиру-

Рис. 3.63. Система координат для точечного и сферического преобразователей. / - опорная метка по оси Z: кабельный ввод; 2 - опорная метка по оси X: риска, серийный номер и т. д.

Рис. 3.64. Система координат для линейного или цилиндрического преобразователя. Обозначения те же, что на рис. 3.63.

ются в этой координатной системе произвольным образом, но должны быть указаны опорные точки (риски, номера, головки винтов, ввод кабеля и т. д.) на оси X или Z. На рис. 3.63 приведен пример таких точек.

д) Цилиндрические или линейные преобразователи ориентируются так, чтобы ось цилиндра или линия совпадала с осью Z. Опорная метка наносится в положительном направлении оси X в плоскости XZ. Пример приведен на рис. 3.64.

е) Плоские или поршневые преобразователи ориентируются так, чтобы плоскость или передняя поверхность поршня располагалась в плоскости YZ, а ось X была направлена перпендикулярно поверхности и проходила через акустический центр.