книги / Справочник по судовой акустике

Уравнение (1.7.1) эквивалентно системе двух алгебраических уравнений:

Fi — A F2 +	В у г,
У CFa +	A у 2.	(1.7.2)

Члены суммарной переходной матрицы (со знаком Е) можно, учитывая не­ прерывность колебательных сил и колебательных смещений, определить путем перемножения составляющих матриц (рис. 1.22):

М	- [ CS	= п	ГА,	В;
			с /	(1.7.3)
		1=1		А г

Таким образом, составной четырехполюсник, эквивалентный нескольким соединенным в цепочку различным однородным (симметричным) четырехполюс­ никам, несимметричен, т. е. в нем члены левой диагонали не равны друг другу (рис. 1.22, б).

Уравнения четырехполюсника, в которых параметры переходных матриц выражены в виде входных и переходных сопротивлений (см. рис. 1.21, б), удобны для неоднородных звеньев и систем. Весьма часто применяется матричное урав­

нение вида
*п *12! ГУ11				(1.7.4)
.*21	^22 J L ^ 2 J
Оно эквивалентно системе двух алгебраических уравнений:
^1 = *11^1 +		^12У2»
^*2 = *21^1 4" *22# 2*				(1.7.5)
В уравнениях (1.7.4) и (1.7.5) * и —	р	— - входное сопротивление со стороны
	Уюр
входа I при разомкнутом выходе II;	=	—А ------переходное сопротивление от
		Ую	р
входа I к выходу II при разомкнутом выходе II; Z12 =			-т-^------переходное сопро-
			Ую	р
тивление от выхода II ко входу / при разомкнутом входе /; Zi2 =				----------входное
				#20

сопротивление со стороны выхода II при разомкнутом входе I ; при симметричной колебательной системе (что, впрочем, в этом классе уравнений бывает достаточно редко) Z22 = Zlv

Если по условиям задачи требуется выразить не входные параметры про­ цесса через выходные, а выходные черех входные, то для любой цепочечной струк­ туры в уравнение следует ввести матрицу, обратную матрице М^ [см. (1.7.3)]:

F*

А ^ е — В
/У 2 -	(1.7.6)
(при A^D^, B^C^j ^

Если система совершает одновременно два вида независимых колебаний, каждое из которых характеризуется дифференциальным уравнением 2-го по­ рядка (например, продольные и крутильные колебания или продольные колеба-

ния и колебания сдвига), то можно общее матричное уравнение колебаний системы представить в виде

-мг	- А 2 кр 0		0	В2 к р "	- М 2-
Fi	0	А2 пр В2 пр 0
К1	0	С2пр D Snp 0			У2
-Ф х -	- С2кр	0	0	D S кр-	_ ф 2 _

где индексы «пр» и «кр» указывают на вид колебаний (продольные или крутиль­

ные); Mi и М2— крутящие моменты на входе и на выходе системы; <jpL и ф2— соответствующие колебательные скорости.

а)

ci		п
fo b	1	f o b
Рис. 1.24. Механическая система,			совершающая	колебания изгиба (а), и
	соответствующий ей восьмиполюсник (б).
Элементы	с сосредоточенными постоянными в			схемах четырехполюсников
и двухполюсников. Для		относительно	низких частот колебаний, когда длина

упругой волны данного вида значительно меньше размеров элемента, последние представляются в виде сосредоточенной массы, упругости и трения. Для сосре­

доточенной массы	т (рис. 1.23, а) уравнение имеет вид
	Fx	I	Г 1	to m			(1.7.8)
	i i J		' L o	1
где со— круговая	частота.
Для сочетания элементов упругости С и трения R (упругая прокладка с по­
терями при низких частотах,		рис, 1.23, б)			уравнение будет
	'P i		1-		О — 1	h
							(1.7.9)
	. i n .					У2.
			- т + 1 К		' J

Восьмиполюсники. Прямолинейный стержень (а также пластина), совершаю­ щий плоские колебания изгиба (рис. 1.24, а), характеризуется дифференциаль­ ным уравнением 4-го порядка и соответственно отображается эквивалентным восьмиполюсником (рис. 1.24, б), на входе и выходе которого кроме колебатель­ ных сил скоростей для поперечных деформаций фигурируют колебательные мо­ менты и скорости поворотных перемещений. Параметры переходных матриц для него (квадратные матрицы 4-го порядка) даны в работах [9, 42].

	Литература к гл. 1
Наука,	1. А н г о А.	Математика	для электро- и радиоинженеров.	М .,
	19G4.	Ю. И.,	Р и м с к и й - К о р с а к о в А. В.	Прин­
2.	Б е л о у с о в

цип взаимности в акустике и его применение для расчета звуковых полей колеблющихря юл. Сбзор. — Акустический журнал, 1975, т. 21, вып. 2, с. 1GI— 173

3.	Б р е х о в с к и х Л. М. Волны в слоистых средах. 2-е изд. М., «Наука»,
1973.	В и к т о р о в	И. А.	Физические основы применения ультразвуковых
4.
воли Рэлея и Лемба в		технике. М.,		Наука,	1966.
5-	Г е р л и х А.	Ю.,	К л ю к	и н И.	И. Применение теории графов

для анализа эффективности многокаскадных и блочных систем виброизолирую­

щей

амортизации

механизмов. — Труды

ЛКИ,

1974,

№ 91,

с. 13— 18.

6.

Г у т и н

Л. Я.

Звуковое

излучение

бесконечной

пластины,

возбуж­

даемой

нормальной

к

ней

сосредоточенной

силой. — Акустический

журнал,

1964, т.

10,

выл.

4,

с.

431—434.

7.

Е в с е е в

В. Н. Излучение звука бесконечной пластиной с периоди­

ческими

неоднородностями. — Акустический

журнал,

1973,

т.

19;

вып. 3,

с. 345—351.

и н г е р

Дж.

Основы

матричного анализа

и синтеза. М., Совет­

ское

8.

З е л

радио,

1970.

М.,

9.

И в о в и ч

В. А.

Переходные

матрицы

в динамике

упругих

систем.

Машиностроение,

1969.

10.

И с а к о в и ч

М. А.

Общая

акустика. М.,

Наука,

1973.

нал

11.

К л ю к и н

И. И.

К

теории

звукоизолирующих

прокладок. — Жур­

технической

физики,

1950,

т. 20,

вып. 5,-

с. 579— 589.

12.

К л ю к и н

И. И.

Борьба с шумом и звуковой вибрацией на судах.

Изд. 2-е, Л., Судостроение, 1971.

13.

К о л ь с к и й

Г.

Волны напряжений в твердых телах. М., ИЛ, 1956.

14.

Л а м б

Г

Гидродинамика.

М.,

Гостехиздат,

1947.

сплошных

сред.

М.,

15. Л а и д а у

Л. Д .,

Л и ф ш и ц

Е. М.

Механика

ГИТТЛ,

1953.

Л. М.

К

вопросу

о

принципе

взаимности

в

акустике.

16.

Л я м ш е в

Доклады

АН

СССР,

1959,

т.

125,

вып. 6,

с. 1231— 1234.

в

су­

17.

Л я п у и о в

В. Т .}

Н и к и ф о р о в

А. С.

Виброизоляция

довых

конструкциях.

Л.,

Судостроение,

1975.

Характеристический

им­

18.

Л я п

у н о в

В. T.,

Р о ж и н о в а

Т. Д.

педанс цилиндрической оболочки по отношению

к точечной

силе. — Акусти­

ческий

журнал,

1970,

т.

16,

вып.

1,

с.

1Е6— 157.

1974.

19.

М

е й зДж. Теория и задачи механики сплошных сред. М., Мир,

20.

М

о р з Ф.

Колебания и звук. М.—Л.,

ГИТТЛ,

1949.

T.

1.

М.,

21.

М о р

з

Ф.

и Ф е ш б а х

Г.

Методы

теоретической

физики.

ИЛ,

1958.

и Ф е ш б а х

Г.

Методы

теоретической

физики.

Т.

2.

22.

М

о р з Ф.

М.,

ИЛ,

1960.

С.,

Ц и м м е р м а н

Г.

Электронные

цепи,

сигналы и

23.

М э й с о н

системы. М., ИЛ, 1963.

А. С.

Импеданс бесконечной пластины по отношению

24.

Н и к и ф о р о в

к крутящему моменту — Акустический журнал,

1971, т. .17, вып. 3, с. 484—485.

25.

Н и к и ф о р о в

А. С.

Импенданс

бесконечной

пластины

по отно­

шению

к силе, действующей в ее

плоскости.— Акустический

журнал,

1968,

т. 14, вып. 2, с. 297—298.

Б у д р и и

С. В.

Распространение и погло­

26.

Н и к и ф о р о в

А. С.,

щение звуковых

вибраций

на

судах.

Л.,

Судостроение, 1968.

27.

О л ь с о ' н

Г.

Динамические

аналогии.

М.,

ИЛ,

1947.

28.

П о п к о в

В. И.

Виброакустическая диагностика и снижение вибро­

активности

судовых

механизмов.

Л.,

Судостроение,

1974.

цепей.

29.

Р е з а

Ф.,

С и л и

С.

Современный

анализ

электрических

М., Энергия,

1964.

Курс лекций

по теории

звука. Изд-во МГУ,

1960.

30.

Р ж е в к и н С. Н.

31.

Р и м с к и й - К о р с а к о в

А. В.

Электроакустика.

М.,

Связь,

1973.

Р о м а н о в

В. Н.

К

вопросу

об излучении звука

бесконечной

пла­

32.

стиной

с

ребрами жесткости. — Акустический

журнал,

1972,

т.

18,

вып. 4,

с. 602— 607.

Е.

Основы

акустики. T.

1

и 2.

М.,

ИЛ, 1958— 1959.

33.

С к у ч и к

34.	С к у ч и к	Е.	Основы	акустики.	T. 1, 2.	М.,	Мир, 1976.
35.	С к у ч и к	Е.	Простые	и сложные	колебательные системы. М ., Мир,
1971.	С т а ш к е в и ч		А. П.	Акустика	моря.	Л.,	Судостроение, 1966.
36.

37.С т р э т т Дж. В. (Лорд Рэлей). Теория звука. T. 1. М .— Л ., ГИТТЛ,

1955.

38.Т о л с т о в Ю. Г. Теория линейных электрических целей. М ., Выс­

шая	школа, 1978.			В. В.	Электроакустика.			М .—Л., ОГИЗ,		1948.
	39.	Ф у р д у е в
	40.	Х а р к е в и ч		А. А.	Избранные		труды. T. 1.		М ., Наука, 1973.
	41.	Ш е н д е р о в		Е. Л.	Волновые		задачи гидроакустики.			Л .,	Судо­
строение, 1972.						Kôrperschall-physikalische				Grundlagen
	42.	С г e r n e г L., H e c k l М.
iind	technische		Anwendungen.		Berlin,	Springer		Verlag,	1967.		I960,
	43.	H .e c k	1 M.	Untersuchungen		an Ortotropen P la tten .— Acustica,

V.10, N 2, S. 109— 115.

44.H e c k l M. Vibrations of point-driven cylindrical shells. — J. AcotisC

Soc. America,

1962,

v. 34,

N

10,

p. 1553— 1557.

their

interaction. Cam­

45.

J u n g e г M.,

F e i t

D.

Sound, structures and

bridge, Mass. MIT Press, 1972.

new

approach

to shell theory. — J. of

app. me­

46.

K e n n a r d

E.

The

chanics,

1953,

v. 20,

N 1,

p. 33— 40.

der

Larmebekampfung.

Karlsruhe,

47.

К u г t z e

G.

Physik

und

Technik

1964.

48.

L a m b

G.

Input impedance of a beam, coupled to a plate. — J. Acoust.

Soc. America,

1961,

v. 33,

No. 5,

pp. 628— 632.

panels

to reverberant

acoustic

49.

M a i d a n i k

G.

Response of

ribbed

field s.— J. Acoust.

Soc.

America,

1962,

v. 34,

No. 6,

pp.

809— 826.

50.

S n o w d o n

J. C. Mechanical four-pole parameters

and

their appli­

cation .— J.

Sound

Vib.,

1971,

v.

15,

No. 4,

pp. 307— 324.

Глава 2

ЭЛЕМЕНТЫ ИЗМЕРИТЕЛЬНОЙ АКУСТИКИ

§2.1. ЗАДАЮЩИЕ И ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ТРАКТЫ. ГРАДУИРОВКА ЗВУК0- И ВИБРОИЗМЕРИТЕЛЬНОЙ АППАРАТУРЫ

Для измерения характеристик звуковых и вибрационных полей используются измерительные тракты, в которые входят следующие основные блоки: электроакустический преобразователь— приемник звука или вибрации, усилители, фильтры, делители напряжения, индикаторы и регистраторы.

При лабораторных исследованиях измерительный тракт дополняется за­ дающим трактом, включающим генератор электрических колебаний заданного вида, усилитель мощности и электроакустический преобразователь — источник звука или вибрации. На рис. 2.1 приведена блок-схема типового акустического тракта для лабораторных исследований. Измерительным объемом может служить заглушенная или реверберационная камера, бассейн, измерительная труба, испытуемая конструкция.

Измерительный объем должен удовлетворять ряду требований, определя­ емых назначением исследований, частотным диапазоном и используемой аппара­ турой. Электронные блоки акустических трактов (усилители, генераторы, ниди-

каторы, самописцы) выбираются с учетом частотного диапазона и цели иссле­ дования; они подчиняются типовым требованиям, предъявляемым к электронной радиотехнической измерительной аппаратуре. В большинстве случаев исполь­ зуются промышленные приборы, если их параметры соответствуют требованиям.

Акустический измерительный тракт должен быть проградуирован (напри­ мер, определены значения чувствительности, коэффициента концентрации). Градуировка выполняется сравнительно редко. В целях проверки работоспособ­ ности тракта в процессе измерений неоднократно производится калибровка— процедура, устанавливающая соответствие состояния тракта его номинальным параметрам.

Различают сквозную и двухступенчатую градуировку измерительных трак­ тов. При сквозной градуировке на приемную часть воздействуют известной аку-

Рис. 2.1. Блок-схема типового акустического тракта для лабораторных исследо­ ваний.

I — генератор электрических колебаний; 2 — усилитель мощности; — электроакусти­ ческий преобразователь-излучатель; 4 — измерительный объем; 5 — -.’"ктроакустиче­ ский преобразователь-приемник; 6 — усилитель; 7 — делитель напряжении, S — фильтр* 9 — осциллограф; 10 — самописец.

стической величиной, например р, регистрируют показания делителей N\ и инди­ каторов N2 тракта и определяют поправку Д, которую надо добавлять к их пока­

заниям	при. измерении:	Д = р -У У 1 -Л Г 2,	(2.1.1)
где все величины даны в децибелах (относительно произвольного уровня).
Значение измеренного		давления рх определяется выражением
		Р = N[+ Щ+ А,	(2.1.2)
где	и N2— показания делителей и индикаторов тракта при		измерении; зна­
чение рх получается в децибелах относительно того же нулевого уровня.
При двухступенчатой		градуировке отдельно определяется	чувствительность

электроакустического приемника и градуируется электронная часть измеритель­ ного тракта. Звуковое давление рх при измерениях в этом случае определяется по формуле

		Рх = M l + N ' z — M	+ u — N ^ N o ,		(2.1.3)
где	и — электрическое напряжение, В		(при	градуировке	электронной части
тракта в		децибелах); М •— чувствительность		приемника, дБ; значения N[> N2>
Nи N2 —		те же, что в формулах (2.1.1)	и (2.1.2).
для	Аналогичные выражения могут быть составлены при градуировке трактов
	измерения вибраций.
	При формировании измерительных акустических трактов из отдельных при­
боров необходимо учитывать следующие			условия: входное		сопротивление каж-

дого последующего прибора должно быть существенно больше выходного сопро­ тивления предыдущего; при соединении приборов должна приниматься во вни­ мание емкость соединительных проводов и кабелей. Электрическую^градуировку необходимо выполнять для тракта в целом при обеспечении линейной работы -всех

его звеньев.

Основные методы градуировки электроакустических преобразователей; градуировка на основе принципа взаимности; электростатический метод; метод электродинамической и пьезокомпенсации; градуировка в столбе колеблющейся

жидкости. Кроме того, широко распространен метод градуировки

путем сравне­

ния с образцовым преобразо-

\ \ \

вателем.

1

Градуировка на основе прин­

4 И

ципа взаимности. В соответствии

Этап I

с

принципом

взаимности

чув­

ствительность линейного обрати­

мого

электроакустического

пре­

\ \

\

образователя

в

режиме

приема

ilZ

и

излучения

связана-

соотно­

Этап И

- h

шением

О

М = ТН,

\

\

где М — чувствительность элек­

Этап Ш

У-з

троакустического

преобразова­

'• /

теля в режиме приема (отноше­

/

ние

напряжения

к

на

выходе

У*

преобразователя

звуковому

давлению, действующему в месте

его

расположения);

Т —

чувст­

вительность

электроакустиче­

ского преобразователя в режиме

'

излучения

(отношение

звуко­

вого

давления,

создаваемого на

Рис. 2.2

Градуировка приемников

звука

заданном

расстоянии,

к

элек­

методом трех

преобразователей

на

основе

трическому

току,

возбуждаю­

принципа взаимности.

щему преобразователь);

Н —

J — вспомогательный

источник;

2 — обратимый

коэффициент

(параметр)

взаим­

пр'еобразователь;

R — малое

активное

сопро­

ности.

взаимности

тивление;

и1—и4, — измеряемые

напряжения;

Коэффициент

X (здесь

и далее) — испытуемый

приемник.

определяется условиями

излуче­

ния и приема,

а

также

харак­

тером создаваемого акустического поля. При излучении и приеме сфериче­

ских, цилиндрических и плоских волн коэффициент взаимности			равен соот­
ветственно:
Н = -	рс	рс ’	(2.1.4,
рс			v

где г — расстояние до точки приема; X — длина звуковой волны в среде; р, с — плотность и скорость звука в среде; L — длина преобразователя; 5 — площадь преобразователя.

Наиболее распространена градуировка методом трех преобразователей. Кроме испытуемого необходимо иметь обратимый преобразователь и вспомога­ тельный источник звука. Градуировка производится тремя этапами (рис. 2.2). Первый этап: излучает вспомогательный источник, измеряется напряжение tii на выходе испытуемого приемника звука. Второй этап: на место испытуемого помещен обратимый преобразователь, работающий в режиме приема. Режим работы вспомогательного источника звука не меняется. Измеряется напряже­ ние и2 на выходе обратимого преобразователя. Третий этап: обратимый преобра­ зователь устанавливается на место источника, возбуждается током i и создает звуковое давление, действующее на испытуемый приемник.

Обычно последовательно, с обратимым преобразователем включают малое сопротивление R. Измеряют напряжение на этом сопротивлении (пропорциональное току i) и напряжение и3 на выходе испытуемого приемника.

Чувствительность М, B/Па, определяют по формуле

М- У т Ц м <2L5>

Если при градуировке с помощью делителей напряжения устанавливается на индикаторе одно и то же значение сигнала, то чувствительность М, дБ, опре­

делится из отсчетов	кг — k4 по	шкалам делителей:
	М = ± - { k 1- k i + ka- k i + R +		H)	(2.1.6)
(здесь все величины	выражены	в децибелах относительно	единиц	системы СИ*

а значения шкал кг — k4— относительно произвольной единицы).

Указанным методом могут быть проградуированы и направленные преобра­ зователи при условии, что на всех этапах градуировки они ориентированы на источник звука. При градуировке должна быть выдержана линейность измери­

тельного	тракта	на всех	этапах. Расстояние должно отвечать	неравенству г >
> D2/À,	где D —	габаритный размер преобразователей.		среде. Поэтому
Условия измерения			должны соответствовать безграничной

часто градуировку выполняют при импульсном режиме; можно производить градуировку и в слабо заглушенном помещении, габариты которого превышают расстояние градуировки более чем в 20 раз.

При малых расстояниях и сложных формах преобразователей необходимо уточнять правильность выбранного расстояния по зависимости 1/р от г; отре­ зок Дг, отсекаемый на оси г продолжением этой зависимости, является поправкой.

Во избежание перестановок в процессе градуировки преобразователи раз­ мещают таким образом, чтобы переход от одного этапа к другому осуществлялся электрическим переключением. Пример блок-схемы импульсного измерительного тракта для градуировки преобразователей, расположенных «в линию», приведен на рис. 2.3.

При переключении с первого положения на второе (т. е. при переходе ко второму этапу градуировки) включается электромоторчик, поворачивающий* излучатель на 180°. Если излучатель обладает симметричной характеристикой направленности или является ненаправленным, поворот излучателя не нужен. Методом трех преобразователей пользуются на частотах от сотен герц до сотен килогерц.

Самоградуировка обратимых преобразователей основана на том, что пре­ образователь принимает излученные им же сигналы после их отражения от реф­ лектора (отражающей поверхности), расположенного на расстоянии г/2. Размеры преобразователей D, рефлектора R3 и значение г связаны соотношениями:

2D2	RÎ
г > 6 л ;	(2.1.7)
В качестве рефлектора может служить	поверхность воды.

Градуировка производится в импульсном режиме. Должны быть приняты меры, предотвращающие запирание усилительного тракта при попадании на него возбуждающего импульса. При градуировке измеряется напряжение их сигнала, отраженного от рефлектора, и напряжение ult пропорциональное току возбужде­ ния. Чувствительность преобразователя

Метод целесообразен для высоких частот.

2 1 X

Рис. 2.3. Градуировка преобразователей методом взаимности без перестановки.

1 —•вспомогательный источник; 2 — обратимый преобразователь; 3 — генератор	электрических колебаний; 4 — усилитель; 5	— фильтр;
6 — осциллограф; 7 — самописец; Я — переключатель на четыре положения;	R — малое активное сопротивление; I — IV	— этапы.

Рис. 2.4. Градуировка микрофонов в камере малого объема.

1 — пьезокерамический излучатель; 2 — обратимый преобразователь; 3 — генератор электрических колебаний; 4 — электрическая емкость; 5 — переключатель; 6 — измерительный объем; 7 — усилитель; 8 — фильтры; 9 — самописец.

На низких частотах градуировка методом взаимности производится в каме­ рах малого объема (в ряде стран градуировка микрофонов этим методом регламен­ тирована стандартом). Размеры камеры должны быть существенно меньше длины волны звука в среде, а стенки камеры жестки. Тогда коэффициент взаимности Я = kV/pc, где k — волновое число для среды; V — объем камеры. Камера пред­ ставляет собой миниатюрную оправку, к которой с двух сторон присоединены излучатели и микрофоны, заменяемые в соответствии с описанной ранее про­ цедурой.

Чтобы заменить перестановки электрическими переключениями, используют камеру из пьезокерамического кольца, стенки которого представляют собой вспо­ могательный источник звука (рис. 2.4). Вместо сопротивления последовательно

Рис. 2.5. Градуировка конденсаторных микрофонов электростатическим методом.

1 — генератор переменного напряжения; 2 — разделительный конденсатор; 3 — источник постоянного напряжения; 4 — сопротивление фильтра; 5 — дополни­ тельный электрод; 6 — конденсаторный микрофон; 7 — усилитель; 8 — фильтры; 9 — самописец.

с обратимым преобразователем включается большая емкость С0. Чувствительность определяется по формуле

М —	ихи2	V
		(2.1.9)
	и2а4' С0рс2

Диапазон частот для этого метода — 100— 5000 Гц.

Одной из разновидностей метода взаимности является градуировка пьезо­ образователей-гидрофонов путем измерения их электрического сопротивления в воде Rc и в воздухе Rb. Этот способ позволяет ограничиться минимальным изме­ рительным объемом и особенно удобен для ненаправленных приемников. На частотах ниже механического резонанса при измерении на мосте переменного

тока чувствительность определяют по формуле [17]
4ясу (Rç — /?р)	1/2	(2.1.10)
Af =
рш2
где у — коэффициент концентрации гидрофона;	со — угло'вая	частота.
Для ненаправленных гидрофонов в воде чувствительность, В/Па,
М = - ^ J~ V R Z - R	b-	(2.1.11)

Можно использовать для таких измерений промышленный прибор — изме­ ритель добротности [16]. Точность метода 1 дБ, диапазон частот 4— 30 кГц.

Электростатический метод градуировки. Этот метод применяется для гра­ дуировки в воздухе микрофонов с плоской мембраной (рис. 2.5). К зазору между чувствительным элементом микрофона и дополнительным электродом приклады­ вается электрический потенциал в виде постоянного и переменного напряжений,

причем постоянное напряжение существенно выше переменного. Под влиянием электрического поля на мембрану приемника действуют электростатические силы, давление которых р, Па,

^	8 , 8 5 ^ . 1 0 - ^		(2.1.12)
где и0— постоянное напряжение,	В	— амплитуда переменного	напряжения,

В; d — зазор.

Для устранения влияния упругости воздуха'в зазоре электрод выполняют перфорированным; в значение d по формуле (2.1.12) при этом вносится поправка.

Диапазон частот 5— 10 000 Гц, точность метода 1 дБ.

Рис. 2.6. Градуировка.гидрофонов методом пьезокомпенсации.

1 — излучатель; 2 — нуль-орган; 3 — генератор электрических колебаний; 4 — усилитель; 5 — эксцентриковый привод; 6 — вольтметр; 7 — сосуд с жидкостью; 8 — иуль-нндикатор; 9 — испытуемый гидрофон.

Электродинамический компенсационный метод градуировки [3]. Давление, создаваемое в камере малого объема, куда помещен испытуемый приемник звуко­ вого давления в воде— гидрофон, компенсируется электродинамической силой, вызывающей колебания мембраны, вмонтированной в одну из стен камеры. В мо­ мент компенсации, которая достигается подбором амплитуды и фазы тока воз­ буждения, мембрана не колеблется, что фиксируется оптическим индикатором. Постоянная камеры определяется с помощью градуировки камеры известным статическим давлением рст. Чувствительность испытуемого гидрофона опреде­ ляется по формуле

	М - “х!° - ,	(2.1.13)
	* хРст
где / 0 — ток	компенсации статического давления; 1Х—	ток компенсации	звуко­
вого давления.		лазерных систем	может
Диапазон	частот 0,1— 1000 Гц. При использовании

быть достигнута высокая степень точности контроля момента компенсации. За­ метим, что не обязательно выполнять компенсацию при измерениях, достаточно использовать ее при определении постоянной камеры, а при градуировке воз­ буждать заданным током электродинамический преобразователь. Точность ме­ тода ± V 2 дБ.

Градуировка методом пьезокомпенсации. Камера.малого объема формируется из двух упруго связанных пьезоэлектрических цилиндров, закрытых по торцам крышками (рис. 2.6), в одну из которых вмонтирован вспомогательный излуча­ тель. Внутри камеры помещается испытуемый гидрофон.

Согласно [9] процедура градуировки заключается в том, что с помощью излучателя Î в камере создается некоторое давление на заданной частоте. Изме­ ряется напряжение их на выходе испытуемого приемника, а затем давление ком-