Определение фазочастотной характеристики гидрофона при периодических калибровках

Обложка
  • Авторы: Исаев А.Е.1
  • Учреждения:
    1. Всероссийский научно-исследовательский институт физико-технических и радиотехнических измерений
  • Выпуск: Том 74, № 3 (2025)
  • Страницы: 79-83
  • Раздел: АКУСТИЧЕСКИЕ ИЗМЕРЕНИЯ
  • URL: https://journals.rcsi.science/0368-1025/article/view/351191
  • ID: 351191

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Фазовая калибровка гидрофона по сравнению с традиционной амплитудной калибровкой достаточно трудоёмкая и в значительно меньшей степени отработана методически, в силу чего результаты фазовой калибровки зависят от искусства экспериментатора. Предложен расчётный метод определения фазочастотной характеристики гидрофона, позволяющий уменьшить трудоёмкость периодических калибровок. На основе экспериментально подтверждённой применимости к гидрофону концепции минимально-фазовой системы калибруемый гидрофон представляют моделью в виде звена опережения и минимально-фазового четырёхполюсника. По результатам первичной калибровки определяют эквивалентный радиус гидрофона. При периодических калибровках исключают фазовые измерения и определяют амплитудно-частотную характеристику чувствительности, по которой с использованием преобразования Гильберта вычисляют минимальную фазочастотную характеристику гидрофона. Фазочастотную характеристику чувствительности гидрофона получают как сумму минимальной фазочастотной характеристики и частотной зависимости набега фазы звуковой волны при её распространении в воде на расстояние, равное эквивалентному радиусу гидрофона. Описан эксперимент по определению эквивалентного радиуса гидрофона при первичной калибровке. Применение предложенного расчётного метода многократно сокращает трудоёмкость периодической поверки, уменьшает загрузку и сберегает ресурс первичного эталона, поскольку отпадает необходимость задействовать его при периодических калибровках..

Об авторах

А. Е. Исаев

Всероссийский научно-исследовательский институт физико-технических и радиотехнических измерений

Email: isaev@vniiftri.ru
ORCID iD: 0000-0002-0718-5234

Список литературы

  1. Luker L. D., Van Buren A. L. Phase calibration of hydrophones. Journal of the Acoustical Society of America, 70, 516– 519 (1981). https://doi.org/10.1121/1.386715
  2. Исаев А. Е., Матвеев А. Н., Поликарпов А. М., Щерблюк Н. Г. Измерение фазочастотной характеристики чувствительности гидрофона по полю методом взаимности. Измерительная техника, (6), 56–59 (2013). https://elibrary.ru/qctxep
  3. Hayman G., Robinson S. Phase calibration of hydrophones by the free-field reciprocity method. Proceeding of the 11th European Conference on Underwater Acoustics, Roma, рр. 1437–1444 (2012). https://doi.org/10.1121/1.4770061
  4. Hayman G., Wang Y., Robinson S. P. A comparison of two methods for phase response calibration of hydrophones in the frequency range 10–400 kHz. Journal of the Acoustical Society of America, 133(2), 750–759 (2013). https://doi.org/10.1121/1.4774272
  5. Хатамтаев Б. И., Щерблюк Н. Г. Акустический центр измерительного гидрофона и его экспериментальное определение. Измерительная Техника, (10), 53–57 (2022). https://doi.org/10.32446/0368-1025it.2022-10-53-57 ; https://elibrary.ru/tgatyu
  6. Бессонов Л. А. Теоретические основы электротехники. Электрические цепи: учебник для бакалавров. Изд. 12-е, испр. и доп. Юрайт, Москва (2014).
  7. Исаев А. Е., Хатамтаев Б. И. Определение фазочастотной характеристики гидрофона по амплитудно-частотной характеристике. Измерительная техника, (7), 49–54 (2021). https://doi.org/10.32446/0368-1025it.2021-7-48-53 ; https://elibrary.ru/duaabo
  8. Исаев А. Е., Поликарпов А. М. Представление частотной характеристики гидрофона формулой как практическая целесообразность и расширение возможностей цифровой платформы метрологии. Альманах современной метрологии, (2(38)), 89–105 (2024). https://elibrary.ru/tlmbkx
  9. Masahiro Yoshioka. Difference between nominal and measured active element sizes of hydrophones. Japanese Journal of Applied Physics, 47(5), 3926–3928 (2008). https://doi.org/10.1143/JJAP.47.3926
  10. Исаев А. Е., Хатамтаев Б. И. Эквивалентный размер и акустический центр измерительного гидрофона. Измерительная техника, (12), 58–63 (2022). https://doi.org/10.32446/0368-1025it.2022-12-58-63 ; https://elibrary.ru/gtxojz

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).