ГОСТ Р МЭК 62127-1— 2009
Из-за большого числа типов ультразвуковых преобразователей невозможно установить простое
соотношение между оптимальным значением эффективного размера гидрофона и такими параметрами,
как размеры ультразвукового преобразователя, длина акустической волны и расстояние от ультразву
кового преобразователя. Тем не менее, в условиях дальнего поля возможно ослабить указанный выше
критерий. При определении максимального радиуса
апл,
активного элемента гидрофона, пригодного для
измерения параметров круглых ультразвуковых преобразователей, допускается использовать следу
ющий критерий [4], (5):
этах=(Х/8а,)(/2+а2,)”2,(5)
где а, — эффективный радиус ультразвукового преобразователя;
/ — расстояние между гидрофоном и излучающей поверхностью ультразвукового преобразова
теля;
Л. — длина акустической волны, соответствующая частоте акустического воздействия.
Это выражение может быть использовано и для фокусируемых ультразвуковых преобразовате
лей.
Для ультразвуковых преобразователей с некрутыми активными элементами выражение (5) мо
жет быть использовано, если заменить а, значением половины максимального размера ультразвукового
преобразователя или группы элементов ультразвукового преобразователя.
Требования к размеру активного элемента гидрофона при измерении параметров ультразвукового
поля, генерируемого аппаратами для ультразвуковой терапии, могут быть снижены (см. 8.3.1).
Результаты экспериментальных исследований представлены в [1].
5.1.6.2 Эффект пространственного усреднения
Реальные требования к обеспечению необходимого отношения сигнал/шум или другие требования
могут вынудить использовать гидрофон с размерами активного элемента, большими по сравнению с ре
комендуемыми выше. В этом случае следует с осторожностью подходить к интерпретации результатов
измерений, так как пьезоэлектрический гидрофон — это фазочувствительный приемник, который интегри
рует комплексное акустическое давление в пределах своего активного элемента.
При необходимости следует выполнить пространственное усреднение по процедуре, описанной в
приложении Е.
Если гидрофон переместить из точки, соответствующей максимальному значению принимаемого
сигнала, в направлении, перпендикулярном к оси пучка, на расстояние, равное эффективному радиусу
гидрофона, то уменьшение сигнала не должно превышать 1 дБ. Если это требование не выполняется, то
необходимо ввести поправку на пространственное усреднение (см. приложение Е). Более точные поправки
допускается вводить, если учтены дифракционные эффекты [4]— [7].
5.1.7 Ширина полосы
5.1.7.1 Узкополосное приближение
Узкополосные приближения следует рассматривать как допустимые каждый раз. когда параметр
нелинейности распространения меньше 0,5 (см. 7.2.4).
В этом случае значение чувствительности на частоте акустического воздействия представляет
собой значения чувствительности на всех интересующих частотах.
П р и м е ч а н и я
1 При измерениях узкополосных акустических сигналов предполагается, что все существенные частотные
составляющие сигнала проявляются на частотах, близких к частоте акустического воздействия. В этом случав
будут происходить лишь небольшие изменения чувствительности гидрофона на конце кабеля под нагрузкой.
2 Приведенное выше упрощенное предположение может быть использовано и при измерении акустичес
ких полей с далеко отстоящими друг от друга частотными составляющими при условии, что чувствительность
гидрофона на конце кабеля под нагрузкой лишь незначительно изменяется в частотном диапазоне, требуемом
для точного представления акустического сигнала.
Если значение параметра нелинейности распространения превышает 0,5 (см. 7.2.4), тогда чув
ствительность гидрофона (или гидрофона с предусилителем) на конце кабеля под нагрузкой не
должна изменяться более чем на ± 3 дБ вдиапазоне частот
f
от одной октавы ниже до не менее чем на три
октавы выше частоты акустического воздействия или до 40 МГц. причем опорное значение 0 дБ соот
ветствует частоте акустического воздействияТаким образом для частот
faw,
/ 2 5
f
<; m i n { 8 40 МГц}(6)
13