izmertechИзмерительная техникаIzmeritel`naya Tekhnika0368-10252949-5237ФГУП "ВНИИФТРИ"10.32446/0368-1025it.2020-6-61-65izmertech-1807Research ArticleАКУСТИЧЕСКИЕ ИЗМЕРЕНИЯACOUSTIC MEASUREMENTSЭталонная установка для передачи единицы звукового давления в ультразвуковом диапазоне частотThe standard facility for the transmission the unit of sound pressure at ultrasonic frequenciesИсаевА. Е.IsaevA. Е.

г. п. Менделеево, Московская обл.

Alexander Е. Isaev

Mendeleevo, Moscow Region

saev@vniiftri.ruПоликарповА. М.PolikarpovA. M.

г. п. Менделеево, Московская обл.

Alexander M. Polikarpov

Mendeleevo, Moscow Region

a_polycarpov@vniiftri.ruСильвестровС. В.Sil’vestrovS. V.

г. п. Менделеево, Московская обл.

Stanislav V. Sil’vestrov

Mendeleevo, Moscow Region

ssilv@vniiftri.ruЩерблюкН. Г.ShcherblyukN. G.

г. п. Менделеево, Московская обл.

Nikolai G. Shcherblyuk

Mendeleevo, Moscow Region

shcherbluck@mail.ruВсероссийский научно-исследовательский институт физико-технических и радиотехнических измеренийРоссияRussian Metrological Institute of Technical Physics and Radio Engineering (VNIIFTRI)Russian Federation202011072023066165Copyright © ФГУП "ВНИИФТРИ", 20232023ФГУП "ВНИИФТРИ"ФГУП "ВНИИФТРИ"https://www.izmt.ru/jour/about/submissions#copyrightNoticehttps://www.izmt.ru/jour/article/view/1807

Приведены сведения об эталонной установке для калибровки гидрофонов на частотах 0,1– 3,0 МГц, созданной в целях расширения частотного диапазона Государственного первичного эталона ГЭТ 55-2017 в область высокочастотного ультразвука. Обоснована актуальность создания установки, кратко рассмотрены принципы её работы и возможности измерений. Обсуждаются требования к характеристикам преобразователей ультразвукового диапазона. При отборе эталонных преобразователей приоритет отдан их временной стабильности, поскольку при передаче единицы с использованием тонального сигнала равномерность частотной характеристики чувствительности преобразователя не имеет принципиального значения. Для уменьшения влияния направленности применена прецизионная четырёхкоординатная система позиционирования преобразователей, включающая контроль их взаимного расположения по лучу лазера. Уделено внимание проблемам, связанным с освоением более высоких частот.

 

Information is provided on a standard facility for calibrating hydrophones at frequencies from 100 kHz to 3 MHz, which created to expand the frequency range of the State primary standard GET 55-2017 to the area of high-frequency ultrasound. The actuality of the standard facility creation is justified. The possibilities of measurements and operation principles of the facility are briefly y reviewed. The requirements to the characteristics of ultrasonic transducers are discussed. When selecting standard transducers, priority was given to their temporal stability, since the unevenness of the transducer frequency response is not of fundamental importance when calibrating using a tone signal. To reduce the influence of directivity, a precision four-coordinate positioning system of transducers applies, which including the control of transducers mutual position using laser beam. Attention is paid to the problems related with the mastering of higher frequencies.

гидроакустикавысокочастотный ультразвукэталонкалибровкагидрофонunderwater acoustichigh-frequency ultrasoundstandard facilitycalibrationhydrophoneReferencesЛекомцев В. Н., Торгунаков А. В., Титаренко Д. В., Смирнов В. К. Технология изготовления 3D-звуковизора для съемки вертикальных стенок в мутной воде с применением электронно-механического сканирования с дистанции до 100 метров // Современные тенденции развития науки и технологий. 2017. № 3-3. С. 72–76.Lekomtsev V. N., Torgunakov A. V., Titarenko D. V., Smirnov V. K., Sovremennye tendentsii razvitiya nauki i tekhnologii, 2017, no. 3-3. рp. 72–76 (in Russian).Лекомцев В. Н., Титаренко Д. В. Современные средства подводного звуковидения // Современные технологии автоматизации. 2011. URL:https://www.cta.ru/cms/f/441553.pdf(дата обращения:19.12.2019).Lekomtsev V. N., Titarenko D. V., Contemporary Technologies in Automation, 2011, available at:https://www.cta.ru/cms/f/441553.pdf(accessed:19.12.2019).Исаев А. Е., Матвеев А. Н. Градуировка гидрофонов по полю при непрерывном излучении в реверберационном бассейне // Акустический журнал. 2009. Т. 55. № 6. С. 727–736.Isaev A. E., Matveev A. N., Akusticheskii zhurnal, 2009, vol. 55, no. 6, pp. 727–736 (in Russian).Stephen Р. Robinson, Journal of the Acoustical Society of America, 2006, vol. 120, no. 3, pp. 1366–1373. DOI:10.1121/1.2228790Stephen Р. Robinson, Journal of the Acoustical Society of America, 2006, vol. 120, no. 3, pp. 1366–1373. DOI:10.1121/1.2228790Маларкоди А., Лата Г., Атмананд М. А., Исаев А. Е., Матвеев А. Н., Щерблюк Н. Г., Манн Ф., Янсен С., Милкерт Д. Межлабораторные сличения эталонов в области гидроакустических измерений в частотном диапазоне 3–500 кГц // Измерительная техника. 2016. № 1. С. 69–72.Malarkodi A., Latha G., Atmanand M. A., Isaev A. E., Matveev A. N., Shcherbliuk N. G., Mann F., Jansen C., Milkert D., Measurement Techniques, 2016, vol. 59, no. 1, pp. 99–103. DOI:10.1007/s11018-016-0924-2Исаев А. Е., Матвеев А. Н., Поликарпов А. М., Щерблюк Н. Г. Измерение фазочастотной характеристики чувствительности гидрофона по полю методом взаимности // Измерительная техника. 2013. № 6. С. 56–59.Isaev A. E., Matveev A. N., Polikarpov A. M., Shcherblyuk N. G., Measurement Techniques, 2013, vol. 56, no. 6, pp. 706–711. DOI:10.1007/s11018-013-0269-zЩерблюк Н. Г. Модернизация эталонной установки ГЭТ 55-2011 в части фазовой калибровки гидрофонов // Технические проблемы освоения мирового океана. 2015. Т. 6. С. 246–250.Shcherblyuk N. G., Tekhnicheskie problemy osvoeniya mirovogo okeana, 2015, vol. 6, pp. 246–250 (in Russian).Hayman G., Robinson S., Proceeding of the 11th European Conference on Underwater Acoustics, Edinburgh, 2012, pp. 1437–1444.Hayman G., Robinson S., Proceeding of the 11th European Conference on Underwater Acoustics, Edinburgh, 2012, pp. 1437–1444.Ultrasound Hydrophone calibration, available at: https:// www.npl.co.uk/products-services/ultrasound/hydrophonecalibration (accessed: 19.12.2019).Ultrasound Hydrophone calibration, available at: https://www.npl.co.uk/products-services/ultrasound/hydrophonecalibration(accessed:19.12.2019).Radulescu E. G., Lewin P. A., Wójcik J., Nowicki A., Ultrasonics, 2003, vol. 41, no. 4, pp. 247–254. DOI:10.1016/S0041-624X(03)00123-9Radulescu E. G., Lewin P. A., Wójcik J., Nowicki A., Ultrasonics, 2003, vol. 41, no. 4, pp. 247–254. DOI:10.1016/S0041-624X(03)00123-9

The authors declare that there are no conflicts of interest present.