сгенерировать QR код
Открытый доступ
Только для подписчиков
Эквивалентный размер и акустический центр измерительного гидрофона
https://doi.org/10.32446/0368-1025it.2022-12-58-63
Аннотация
Рассмотрена проблема, возникающая при амплитудно-фазовой калибровке гидрофонов методом взаимности и заключающаяся в нарушении согласованности характеристик гидрофона, которые указывает производитель. Нарушение указанной согласованности характеристик обусловлено необходимостью определять фазочастотную характеристику при калибровке гидрофона. Размеры приёмной части гидрофона и положение акустического центра производитель устанавливает по чертежу приёмной части и тем самым подменяет акустические параметры геометрическими. Для восстановления согласованности характеристик предложено определять положение акустического центра и эквивалентный размер приёмной части гидрофона по результатам акустических измерений. Показано, что смещение акустического центра гидрофона относительно его геометрического центра – характерное явление, а геометрический и измеренный акустически размеры активного элемента могут различаться. Для обеспечения единства акустических измерений предложено ввести понятие эквивалентного радиуса и уточнить понятие акустического центра гидрофона, а также стандартизовать способы их экспериментального нахождения. Полученные результаты актуальны для различных приложений (в том числе, экология моря, медицинские ультразвуковые исследования) при контроле фазовых характеристик элементов гидроакустических антенн различного назначения, при обеспечении идентичности фазочастотных характеристик измерительных каналов векторных приёмников и при решении задач, связанных с восстановлением формы акустического сигнала по напряжению, зарегистрированному на выходе приёмника.
Об авторах
А. Е. Исаев
Всероссийский научно-исследовательский институт физико-технических и радиотехнических измерений
Россия
Россия
Александр Евгеньевич Исаев
г. п. Менделеево, Московская обл.
Б. И. Хатамтаев
Всероссийский научно-исследовательский институт физико-технических и радиотехнических измерений
Россия
Россия
Булат Ильгизович Хатамтаев
г. п. Менделеево, Московская обл.
Список литературы
1. Базулин Е. Г., Соколов Д. М. Восстановление ультразвуковых изображений отражателей по неполным данным методом распознавания со сжатием // Акустический журнал. 2019. Т. 65. № 4. С. 520–532. https://doi.org/10.1134/S0320791919040038
2. Росницкий П. Б., Сапожников О. А., Гаврилов Л. Р., Хохлова В. А. Метод создания абсолютно плотных фазированных решеток для неинвазивной ультразвуковой хирургии с контролем степени нерегулярности расположения элементов // Акустический журнал. 2020. Т. 66. № 4. С. 366– 376. https://doi.org/10.31857/S0320791920040097
3. Кузнецов Г. Н., Пудовкин А. А., Субботкин А. О. Уравнения для расчета амплитудно- и фазочастотных характеристик векторно-скалярного приемника типа «триполь» с временной задержкой сигнала монополя // Акустический журнал. 2021. Т. 67. № 4. С. 440–449. https://doi.org/10.31857/S0320791921040080
4. Cooling M. P., Humphrey V. F., IEEE Trans. Ultrason. Ferroelectr. Freq. Control, 2008, vol. 55, рp. 84–93. https://doi.org/10.1109/TUFFC.2008.619
5. Hayman G., Robinson S. P., Phase calibration of hydrophones by the free-fi eld reciprocity method in the frequency range 10 kHz to 400 kHz, NPL Report AC1, 2007, pp. 1–23, URL: http://eprintspublications.npl.co.uk/id/eprint/3981 (дата обращения: 08.12.2022).
6. Umchid S., Gopinath R., Srinivasan K., et al., Ultrasonics, 49, 306–311 (2009). https://doi.org/10.1016/j.ultras.2008.09.011
7. Harris G. R., IEEE Trans. Ultrason. Ferroelectr. Freq. Control, 2011, vol. 58(11), рp. 2325–2333. https://doi.org/10.1109/TUFFC.2011.2090
8. Исаев А. Е. Точная градуировка приёмников звукового давления в водной среде в условиях свободного поля. Менделеево: ВНИИФТРИ, 2008. 369 с.
9. Luker L. D., Van Buren A. L., J. Acoust. Soc. Am., 1981, vol. 70, pp. 516–519. https://doi.org/10.1121/1.386715
10. Исаев 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.
11. Исаев А. Е., Хатамтаев Б. И. Определение фазочастотной характеристики гидрофона по амплитудно-частотной характеристике // Измерительная техника. 2021. № 7. С. 48–53. https://doi.org/10.32446/0368-1025it.2021-7-48-53
12. Исаев А. Е., Поликарпов А. М., Хатамтаев Б. И. Экспериментальное определение акустического центра измерительного гидрофона // Альманах современной метрологии. 2022. № 2(30). С. 56–71.
13. Хатамтаев Б. И., Щерблюк Н. Г. Акустический центр измерительного гидрофона и его экспериментальное определение // Измерительная Техника. 2022. № 10. С. 53–57. https://doi.org/10.32446/0368-1025it.2022-10-53-57
14. Masahiro Yoshioka, Japanese Journal of Applied Physics, 2008, 47(5):3926-3928. https://doi.org/10.1143/JJAP.47.3926
15. Исаев А. Е., Хатамтаев Б. И. Аналитическое представление комплексной частотной характеристики гидрофона // Измерительная техника. 2021. № 8. С. 16–20. https://doi.org/10.32446/0368-1025it.2021-8-16-20
16. Jacobsen F., Barrera-Figueroa S., Rasmussen K., J. Acoust. Soc. Am., 2004, vol. 115, pp. 1468–1473.
Рецензия
Для цитирования:
Исаев А.Е., Хатамтаев Б.И. Эквивалентный размер и акустический центр измерительного гидрофона. Izmeritelʹnaya Tekhnika. 2022;(12):58-63. https://doi.org/10.32446/0368-1025it.2022-12-58-63
For citation:
Isaev A.E., Khatamtaev B.I. Equivalent size and acoustic center of measuring hydrophone. Izmeritel`naya Tekhnika. 2022;(12):58-63. (In Russ.) https://doi.org/10.32446/0368-1025it.2022-12-58-63
Просмотров:
117
Послать статью по эл. почте 