ГОСТ Р МЭК 62127-1— 2009
5.2 Требования к системам позиционирования и измерительному баку с водой
5.2.1 Общие положения
Существует множество различных систем, которые могут быть использованы для установки гидро
фона и испытуемого ультразвукового преобразователя. Ниже перечислены общие требования к опти
мальным характеристикам этих систем, применимыхдля целей настоящего стандарта. Допускается при
менять и другие системы позиционирования с эквивалентными характеристиками. В приложении J рас
смотрена простая конфигурация измерительного бака с размещенным в нем гидрофоном и ультразвуко
вым преобразователем, на которой показаны оси координат и степени свободы, соответствующие тре
бованиям настоящего стандарта.
5.2.2 Системы позиционирования
5.2.2.1 Позиционирование ультразвукового преобразователя
Испытуемый ультразвуковой преобразователь должен быть установлен в системе позициониро
вания таким образом, чтобы его излучающая поверхность была полностью погружена в воду и на таком
расстоянии от какой-либо ближайшей поверхности, например поверхности воды, чтобы отраженный от нее
сигнал не интерферировал с основным сигналом, принимаемым гидрофоном. В этом случаедолжно быть
соблюдено следующее условие.
Если
z
— расстояние между активным элементом гидрофона и излучающей поверхностью ульт
развукового преобразователя, a
t —
отрезок времени между приходом прямого импульсного сигнала на
гидрофон и окончанием периода измерения сигнала с гидрофона, то минимальное расстояние
h
между осью ультразвукового пучка и отражающей поверхностью следует определять из выражения
(
z
2 + 4
h2)’* —z > ct.
(8)
Представляется предпочтительным погружать ультразвуковой преобразователь в воду и не ис
пользовать какую-либо мембрану между его излучающей поверхностью и водой. Если, однако, мембрана
необходима, то она должна быть тонкой, насколько это осуществимо, и расположенной по возможности
наиболее близко к излучающей поверхности ультразвукового преобразователя. При этом рекоменду
ется использовать связующий гель на водной основе и принять меры, чтобы в ном не было пузырьков
воздуха. В результаты измерений должны быть внесены поправки на потери акустического сигнала в мем
бране. если они окажутся существенными.
5 2.2.2 Позиционирование гидрофона
Гидрофон должен быть установлен в координатной системе позиционирования так, чтобы направле
ние максимальной чувствительности гидрофона было приблизительно параллельным ожидаемому на
правлению оси пучка испытуемого ультразвукового преобразователя.
П р и м е ч а н и е — Для устранения влияния отражений ультразвукаот поверхности мембранного гидрофо
на на результаты измерений полей непрерывной волны гидрофон может быть немного наклонен. Такой наклон
обеспечит отсутствие значимой интерференции прямого сигнала от преобразователя с отраженным сигналом
от гидрофона и исключит влияние сигнала, отраженного от ультразвукового преобразователя и также
вызываю щего интерференционные эффекты. Две методики, используемые для определения требуемого
поворота (на клона) гидрофона, описаны в приложении В.
5.2.2.3 Пространственное позиционирование
Гидрофон и/или ультразвуковой преобразователь должны быть расположены в системе позици
онирования таким образом, чтобы обеспечить их перемещение друг относительно друга и установку в
заданную точку пространства измерительного бака с соблюдением следующих требований:
a) предусмотреть возможность перемещения вдоль трехортогональных осей (х.
у, z),
одна из которых
(называемая осью
z)
должна совпадать с осью активного элемента ультразвукового преобразователя;
b
) предусмотреть возможность воспроизведения положения гидрофона или преобразователя, их
перемещений и поворотов, что рекомендуется реализовывать с помощью индикаторов перемещений и
поворотов:
c) погрешностьустановки гидрофона или преобразователя в заданную точку не должна превышать
меньшего из значений — 0,10л или 0.05 мм.
П р и м е ч а н и я
1 После юстировки ось z должна быть параллельна оси пучка ультразвукового преобразователя.
2 Для некоторых измерений допускается снизить требования к точности позиционирования. Разумным
основанием для этого может быть соотношение между точностью позиционирования и диаметром активного
элемента гидрофона. Так. в направлении, перпендикулярном к направлению распространения ультразвука, до
статочно точности, соответствующей 10 % диаметра активного элемента гидрофона, а в направлении, парал
лельном направлению распространения ультразвука, точность позиционирования может быгь равной диаметру
активного элемента гидрофона.
15