×
20.12.2014
216.013.107c

Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ГРАДУИРОВКИ ГИДРОФОНОВ МЕТОДОМ ВЗАИМНОСТИ

Вид РИД

Изобретение

№ охранного документа
0002535643
Дата охранного документа
20.12.2014
Аннотация: Изобретение относится к области гидроакустики и может быть использовано при градуировке гидрофонов (Г) в измерительном бассейне методом взаимности. Техническим результатом, получаемым от внедрения изобретения, является повышение точности градуировки Г методом взаимности при использовании тонально-импульсных сигналов. Данный технический результат достигают за счет того, что в качестве тонально-импульсного сигнала в стандартном методе градуировки Г методом взаимности используют однопериодные тонально-импульсные сигналы с гауссовой огибающей. 3 ил.
Основные результаты: Способ градуировки гидрофонов методом взаимности, заключающийся в том, что в измерительном бассейне на одной прямой на известном расстоянии друг от друга располагаются гидрофон, излучатель и обратимый преобразователь, при этом гидрофон размещают между излучателем и обратимым преобразователем и ориентируют продольной осью диаграммы направленности на обратимый преобразователь, формируют тонально-импульсный сигнал излучения заданной частоты, которым возбуждают обратимый преобразователь, облучают гидрофон сигналом обратимого преобразователя, принимают сигнал обратимого преобразователя и регистрируют выходные сигналы с градуируемого гидрофона, обратимого преобразователя и тока через обратимый преобразователь, сдвинутых к моменту времени Т=0, затем осуществляют преобразование Фурье и определяют чувствительность по формуле: ,отличающийся тем, что в качестве тонально-импульсного сигнала используют однопериодный тонально-импульсный сигнал с гауссовой огибающей, гдеТ - момент времени прихода первого отраженного сигнала от стенок или поверхности воды в бассейне; S(f) ; S(f); ; S(f) ; SI(f) - преобразования Фурье на участке (0-Т) выходных сигналов с градуируемого гидрофона, обратимого преобразователя и тока через обратимый преобразователь, сдвинутых к моменту времени Т=0; r; r; r - расстояние между акустическими центрами гидрофон - излучатель, гидрофон - обратимый преобразователь и обратимый преобразователь - излучатель соответственно; ρ - плотность воды; f - частота; к - волновой вектор; j - мнимая единица.

Изобретение относится к области гидроакустики и может быть использовано при градуировке гидрофонов методом взаимности.

Известен способ градуировки гидрофонов (Г) методом взаимности, заключающемся в том, что в измерительном бассейне на одной прямой на известном расстоянии друг от друга располагаются гидрофон, излучатель и обратимый преобразователь, при этом гидрофон размещают между излучателем и обратимым преобразователем и ориентируют продольной осью диаграммы направленности на обратимый преобразователь, формируют тонально-импульсный сигнал излучения заданной частоты, которым возбуждают обратимый преобразователь, облучают гидрофон сигналом обратимого преобразователя, принимают сигнал обратимого преобразователя и регистрируют выходные сигналы с градуируемого гидрофона, обратимого преобразователя и тока через обратимый преобразователь, сдвинутых к моменту времени Т=0, затем осуществляют преобразование Фурье и определяют чувствительность по формуле:

где Т - момент времени прихода первого отраженного сигнала от стенок или поверхности воды в бассейне; S(f)12 ; S(f)13; ; S(f)23 ; SI(f) - преобразования Фурье на участке (0-Т) выходных сигналов с градуируемого гидрофона, обратимого преобразователя и тока через обратимый преобразователь, сдвинутых к моменту времени Т=0; r12; r23; r13 - расстояние между акустическими центрами гидрофон - излучатель, гидрофон - обратимый преобразователь и обратимый преобразователь - излучатель соответственно; ρ - плотность воды; f - частота; к - волновой вектор; j - мнимая единица (А.Е. Исаев «Точная градуировка приемников звукового давления в водной среде в условиях свободного поля.» Под ред. П.А. Красовского. ВНИИФТРИ. Менделеев, 2008 г., стр. 30-85, [1]).

Данный способ принят за прототип.

Недостатком прототипа являются погрешности градуировки, связанные с наличием отражений тонально-импульсного сигнала, подаваемого с излучателя на гидрофон, от элементов конструкции корпуса гидрофона, обтекателя и креплений, а также от поверхности воды и стенок бассейна.

Применение преобразования Фурье тонально-импульсного сигнала позволяет уменьшить эти погрешности, но не исключает их совсем.

Техническим результатом, получаемым от внедрения изобретения, является повышение точности градуировки гидрофонов методом взаимности.

Данный технический результат достигают за счет того, что в известном способе градуировки гидрофонов методом взаимности, заключающемся в том, что способ градуировки гидрофонов методом взаимности, заключающийся в том, что в измерительном бассейне на одной прямой на известном расстоянии друг от друга располагаются гидрофон, излучатель и обратимый преобразователь, при этом гидрофон размещают между излучателем и обратимым преобразователем и ориентируют продольной осью диаграммы направленности на обратимый преобразователь, формируют тонально-импульсный сигнал излучения заданной частоты, которым возбуждают обратимый преобразователь, облучают гидрофон сигналом обратимого преобразователя, принимают сигнал обратимого преобразователя и регистрируют выходные сигналы с градуируемого гидрофона, обратимого преобразователя и тока через обратимый преобразователь, сдвинутых к моменту времени Т=0, затем осуществляют преобразование Фурье и определяют чувствительность по формуле:

в качестве тонально-импульсного сигнала используют однопериодный тонально-импульсный сигнал с гауссовой огибающей, где Т - момент времени прихода первого отраженного сигнала от стенок или поверхности воды в бассейне; S(f)12 ; S(f)13 ; S(f)23 ; SI(t) - преобразования Фурье на участке (0-Т) выходных сигналов с градуируемого гидрофона, обратимого преобразователя и тока через обратимый преобразователь, сдвинутых к моменту времени Т=0: r12; r23; r13 - расстояние между акустическими центрами гидрофон - излучатель, гидрофон - обратимый преобразователь и обратимый преобразователь-излучатель соответственно; ρ - плотность воды; f - частота; к - волновой вектор; j - мнимая единица.

Изобретение поясняется чертежами. На фиг.1 представлена схема реализации метода взаимности; на фиг.2, 3 - диаграммы, поясняющие существо способа.

Стандартная процедура градуировки гидрофонов методом взаимности [1] основана на следующих предположениях - приемники и излучатели (один из которых обязательно является обратимым) точечные, приемник (гидрофон) находится в поле сферической волны, создаваемой излучателем (при этом выполняется закон обратно пропорциональной зависимости звукового давления от расстояния).

Излучатель 1, гидрофон 2 и обратимый преобразователь 3 (фиг.1) располагаются на известных расстояниях друг от друга r12; r23; r13, причем гидрофон 2 располагают между излучателем 1 и обратимым преобразователем 3.

На излучатель 1 подают однопериодный (в виде одного периода синусоиды) тонально-импульсный сигнал В12 с гауссовой огибающей (фиг.2). Схема излучающего тракта для создания тонально-импульсных сигналов (с 3-10 периодами несущей частоты) представлена в прототипе [1, стр.87, рис.24]. Для реализации данного способа на модулятор известной схемы подается модулирующий импульс в виде гауссовой кривой.

Метод взаимности осуществляется согласно ГОСТ Р МЭК 61094-32001, ГОСТ Р МЭК 62127-2 2009 в три этапа:

I этап - излучает излучатель,1 регистрируется выходной сигнал с гидрофона 2, определяется преобразование Фурье S(f)12 для зарегистрированного сигнала (фиг.3).

II этап - обратимый преобразователь 3 работает в режиме приема, режим работы излучателя 1 не изменяется, измеряется выходной сигнал с обратимого преобразователя 3 и определяется преобразование Фурье S(f)13 для этого сигнала.

III этап - обратимый преобразователь 3 работает в режиме излучения, его возбуждают током I от дополнительного генератора (на чертеже не показан) и формируют звуковое давление, действующее на гидрофон 2. Выходной сигнал гидрофона 2 регистрируют и определяют преобразование Фурье S(f)23 для этого сигнала.

Также определяют преобразование Фурье SI(f) для тока I.

Чувствительность для градуируемого гидрофона 2 определяют но формуле (1).

Если необходим только модуль чувствительности по свободному полю, то используются модули спектральных коэффициентов дискретного преобразования Фурье сигналов с обратимого преобразователя 3 градуируемого гидрофона 2 и тока через обратимый преобразователь 3.

Фазовый угол чувствительности по свободному полю для градуируемого гидрофона 2 определяют по фазовым углам коэффициентов преобразования Фурье с учетом условий для решения неоднозначности при фазе 180°.

Использование коротких (однопериодных) импульсов с гауссовой огибающей (фиг.2) для возбуждения излучателя 1 позволяет достичь поставленного технического результата, поскольку спектр (фиг.3) такого импульса является достаточно гладким и широким, что позволяет использовать радиоимпульс с одной несущей частотой для градуировки гидрофонов в широком диапазоне частот.

Способ градуировки гидрофонов методом взаимности, заключающийся в том, что в измерительном бассейне на одной прямой на известном расстоянии друг от друга располагаются гидрофон, излучатель и обратимый преобразователь, при этом гидрофон размещают между излучателем и обратимым преобразователем и ориентируют продольной осью диаграммы направленности на обратимый преобразователь, формируют тонально-импульсный сигнал излучения заданной частоты, которым возбуждают обратимый преобразователь, облучают гидрофон сигналом обратимого преобразователя, принимают сигнал обратимого преобразователя и регистрируют выходные сигналы с градуируемого гидрофона, обратимого преобразователя и тока через обратимый преобразователь, сдвинутых к моменту времени Т=0, затем осуществляют преобразование Фурье и определяют чувствительность по формуле: ,отличающийся тем, что в качестве тонально-импульсного сигнала используют однопериодный тонально-импульсный сигнал с гауссовой огибающей, гдеТ - момент времени прихода первого отраженного сигнала от стенок или поверхности воды в бассейне; S(f) ; S(f); ; S(f) ; SI(f) - преобразования Фурье на участке (0-Т) выходных сигналов с градуируемого гидрофона, обратимого преобразователя и тока через обратимый преобразователь, сдвинутых к моменту времени Т=0; r; r; r - расстояние между акустическими центрами гидрофон - излучатель, гидрофон - обратимый преобразователь и обратимый преобразователь - излучатель соответственно; ρ - плотность воды; f - частота; к - волновой вектор; j - мнимая единица.
СПОСОБ ГРАДУИРОВКИ ГИДРОФОНОВ МЕТОДОМ ВЗАИМНОСТИ
СПОСОБ ГРАДУИРОВКИ ГИДРОФОНОВ МЕТОДОМ ВЗАИМНОСТИ
СПОСОБ ГРАДУИРОВКИ ГИДРОФОНОВ МЕТОДОМ ВЗАИМНОСТИ
СПОСОБ ГРАДУИРОВКИ ГИДРОФОНОВ МЕТОДОМ ВЗАИМНОСТИ
СПОСОБ ГРАДУИРОВКИ ГИДРОФОНОВ МЕТОДОМ ВЗАИМНОСТИ
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 252.
10.01.2013
№216.012.17dc

Способ газолазерной резки крупногабаритных деталей из композиционных материалов и устройство для его осуществления

Изобретение относится к способу и устройству газолазерной резки композиционных материалов. Способ включает подачу лазерного луча на обрабатываемую поверхность и соосно с лучом - технологического газа, коллимирование лазерного луча, заглубление его в обрабатываемое изделие и перемещение по...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002471600
Дата охранного документа: 10.01.2013
10.01.2013
№216.012.18c2

Полимерная композиция

Изобретение относится к негорючим полимерным композициям холодного отверждения и может применяться для местного упрочнения конструкций в зонах установки крепежа, заполнения пустот в деталях из полимерных композиционных материалов, заделки торцов и упрочнения участков сотовых конструкций,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002471830
Дата охранного документа: 10.01.2013
10.01.2013
№216.012.18cd

Грунтовочная композиция

Изобретение относится к лакокрасочным покрытиям, в частности к грунтовочным композициям с пониженным содержанием летучих веществ холодного отверждения, предназначенным для окраски металлических и неметаллических поверхностей, и может быть использовано в авиационной технике, в строительстве и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002471841
Дата охранного документа: 10.01.2013
10.02.2013
№216.012.2454

Способ адаптации рабочей части аэродинамической трубы для получения безындукционного обтекания моделей летательных аппаратов и устройство для его осуществления

Заявленная группа изобретений относится к области экспериментальной аэродинамики и может быть использована при проведении испытаний в трансзвуковых аэродинамических трубах. Предложен новый способ адаптации рабочей части аэродинамической трубы, содержащий новую технологию получения на границах...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002474802
Дата охранного документа: 10.02.2013
27.02.2013
№216.012.2aa5

Способ получения конъюгата нона-β-(1→3)-глюкозида с бычьим сывороточным альбумином скваратным методом

Изобретение относится к области биохимии. Предложен способ синтеза конъюгата нона-β-(1→3)-глюкозида с бычьим сывороточным альбумином (БСА) скваратным методом. Первоначально осуществляют взаимодействие нона-β-(1→3)-глюкозида с диэтилскваратом. Затем проводят реакцию полученного лиганда -...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476444
Дата охранного документа: 27.02.2013
27.02.2013
№216.012.2b51

Износостойкий сплав на основе никеля для нанесения износо- и коррозионно-стойких покрытий на конструкционные элементы микроплазменным или сверхзвуковым газодинамическим напылением

Изобретение относится к области металлургии, в частности к сплавам на основе никеля, используемым в качестве материала для получения износо- и коррозионно-стойких покрытий на функционально- конструкционных элементах методом микроплазменного или сверхзвукового холодного газодинамического...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476616
Дата охранного документа: 27.02.2013
27.02.2013
№216.012.2c2c

Способ измерения температуры поверхности конструкции резистивным чувствительным элементом, устройство для его осуществления и способ изготовления устройства

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в тепло-прочностных испытаниях авиационно-космических конструкций при определении их поверхностных температурных полей. Согласно заявленному способу для измерения температуры поверхности конструкции чувствительный элемент...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476835
Дата охранного документа: 27.02.2013
27.02.2013
№216.012.2c2d

Способ определения температурной характеристики резисторного чувствительного элемента, устройство для его осуществления и способ изготовления устройства

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при испытании и калибровке термометров сопротивления и тензорезисторов. Согласно заявленному способу определения температурной характеристики резисторного чувствительного элемента регистрируют температуру воздействия и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476836
Дата охранного документа: 27.02.2013
27.02.2013
№216.012.2c32

Устройство для измерения звукового давления

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения звукового давления. Устройство содержит датчик с емкостным чувствительным элементом с обкладками конденсатора и экранами, усилитель заряда, состоящий из операционного усилителя, резистора и конденсатора...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476841
Дата охранного документа: 27.02.2013
27.02.2013
№216.012.2c33

Устройство для измерения давления, температуры и теплового потока

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для одновременного измерения в заданном участке температуры, теплового потока и давления. Техническим результатом изобретения является расширение области применения, повышение информативности и точности измерения давления,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476842
Дата охранного документа: 27.02.2013
Показаны записи 1-10 из 186.
10.01.2013
№216.012.17dc

Способ газолазерной резки крупногабаритных деталей из композиционных материалов и устройство для его осуществления

Изобретение относится к способу и устройству газолазерной резки композиционных материалов. Способ включает подачу лазерного луча на обрабатываемую поверхность и соосно с лучом - технологического газа, коллимирование лазерного луча, заглубление его в обрабатываемое изделие и перемещение по...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002471600
Дата охранного документа: 10.01.2013
10.01.2013
№216.012.18c2

Полимерная композиция

Изобретение относится к негорючим полимерным композициям холодного отверждения и может применяться для местного упрочнения конструкций в зонах установки крепежа, заполнения пустот в деталях из полимерных композиционных материалов, заделки торцов и упрочнения участков сотовых конструкций,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002471830
Дата охранного документа: 10.01.2013
10.01.2013
№216.012.18cd

Грунтовочная композиция

Изобретение относится к лакокрасочным покрытиям, в частности к грунтовочным композициям с пониженным содержанием летучих веществ холодного отверждения, предназначенным для окраски металлических и неметаллических поверхностей, и может быть использовано в авиационной технике, в строительстве и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002471841
Дата охранного документа: 10.01.2013
10.02.2013
№216.012.2454

Способ адаптации рабочей части аэродинамической трубы для получения безындукционного обтекания моделей летательных аппаратов и устройство для его осуществления

Заявленная группа изобретений относится к области экспериментальной аэродинамики и может быть использована при проведении испытаний в трансзвуковых аэродинамических трубах. Предложен новый способ адаптации рабочей части аэродинамической трубы, содержащий новую технологию получения на границах...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002474802
Дата охранного документа: 10.02.2013
10.02.2013
№216.012.246f

Способ определения запасов устойчивости рулевого привода и устройство для его осуществления

Изобретение относится к экспериментальным исследованиям приводов систем автоматического управления и предназначено для определения запасов устойчивости рулевого привода. Предлагается способ, в котором вначале снимают логарифмическую частотную характеристику участка контура электромеханической и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002474829
Дата охранного документа: 10.02.2013
20.02.2013
№216.012.27d0

Способ измерения температуры термопарами, измерительная информационная система для его осуществления и температурный переходник

Изобретение относится к области термометрии и может быть использовано при тепловых испытаниях конструкций для определения их поверхностных температурных полей. Заявлен способ измерения температуры термопарами, в котором располагают в районе свободных концов термопар терморезистор. Измеряют...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002475712
Дата охранного документа: 20.02.2013
27.02.2013
№216.012.2aa5

Способ получения конъюгата нона-β-(1→3)-глюкозида с бычьим сывороточным альбумином скваратным методом

Изобретение относится к области биохимии. Предложен способ синтеза конъюгата нона-β-(1→3)-глюкозида с бычьим сывороточным альбумином (БСА) скваратным методом. Первоначально осуществляют взаимодействие нона-β-(1→3)-глюкозида с диэтилскваратом. Затем проводят реакцию полученного лиганда -...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476444
Дата охранного документа: 27.02.2013
27.02.2013
№216.012.2b51

Износостойкий сплав на основе никеля для нанесения износо- и коррозионно-стойких покрытий на конструкционные элементы микроплазменным или сверхзвуковым газодинамическим напылением

Изобретение относится к области металлургии, в частности к сплавам на основе никеля, используемым в качестве материала для получения износо- и коррозионно-стойких покрытий на функционально- конструкционных элементах методом микроплазменного или сверхзвукового холодного газодинамического...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476616
Дата охранного документа: 27.02.2013
27.02.2013
№216.012.2c2c

Способ измерения температуры поверхности конструкции резистивным чувствительным элементом, устройство для его осуществления и способ изготовления устройства

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в тепло-прочностных испытаниях авиационно-космических конструкций при определении их поверхностных температурных полей. Согласно заявленному способу для измерения температуры поверхности конструкции чувствительный элемент...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476835
Дата охранного документа: 27.02.2013
27.02.2013
№216.012.2c2d

Способ определения температурной характеристики резисторного чувствительного элемента, устройство для его осуществления и способ изготовления устройства

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при испытании и калибровке термометров сопротивления и тензорезисторов. Согласно заявленному способу определения температурной характеристики резисторного чувствительного элемента регистрируют температуру воздействия и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476836
Дата охранного документа: 27.02.2013
+ добавить свой РИД