ГОСТ Р МЭК 62127-2—2009
10.2 Тематика раздела
В этом разделе рассмотрен метод калибровки гидрофона с помощью плоского сканирования.
В нем используют преобразователь с известной выходной мощностью. Этот преобразователь или
излучатель может быть эталонным прибором с известным и воспроизводимым значением мощности,
характеризуемым прослеживаемостью к национальным эталонам, или он может быть
откалиброван непосредственно перед использованием, например, методом уравновешивания
радиационной силы в соответствии с МЭК 61161. Метод плоского сканирования перекрывает
частотный диапазон от 500 кГц до 15 МГц. хотя может применяться и на более высокихчастотахс
увеличенной оценкой неопределен ности результатов.
10.3 Основной принцип
Если MLявляется чувствительностью на конце кабеля под нагрузкой гидрофона, опорный
центр которого находится в точке (х. у, z), то мгновенное значение акустического давления р(х. у. z. /)
соотносится с измеренным значением напряжения UL(x. у. z, t) на конце кабеля как
р(хгу. z. О= UL(x. у. z.(3)
где (х. у. z) — координаты некоторой точки в акустическом поле:
t
— момент времени.
Здесь р(х. у, z, 0 соответствует акустическому давлению в плоской волне в точке опорного цен
тра гидрофона при условии отсутствия последнего.
Вектор мгновенной интенсивности /(х. у. z. 0 в опорной точке ультразвукового поля, генерируе
мого преобразователем, центр которого находится в начале системы координат, выражают как
/(х. у, z. 0 =Р(*. у.
2
. О ■v(x, у. z. 0.
где i/(x. у. z. /) — вектор мгновенного значения колебательной скорости в опорной точке.
Компоненты / и v в направлении распространения будут рассматриваться далее как скалярные
величины / и
V.
В условиях дальнего поля (при a,H i0.5). где / — расстояние от преобразователя по оси пучка),
мгновенное значение интенсивности можно выразить как [9]
/{х. у, z.
t)
= [р(х. у. z. 012’(рс).Is)
где р — плотность измерительной жидкости (воды):
с — скорость звука в воде.
В приложении Е приведены данные о температурной зависимости рис воды как рекомендуемой
передаточной среды при измерениях мощности.
Полная ультразвуковая мощность Р[Г) излучения, проходящего через плоскость, установленную
на расстоянии z = / перпендикулярно оси z. выражается как
P(f) = IJ /(х. у, /. 0 cos <-)dydx.(6)
где dydx — элементарная площадь в плоскости z = Д
(-) — угол между осью z и направлением распространения;
JJ — интегрирование по всей плоскости.
П р и м е ч а н и е — На расстояниях /(больших агде а, — эффективный радиус ультразвукового пре
образователя) под в в настоящем стандарте можно принять угол между осью г и линией, соединяющей центры
гидрофона и преобразователя.
Верхняя черта в выражении (6) означает усредненное во времени значение, определяемое для
какой-либо величины д как
( 1 ^
т
д = lim(T ->
ж)
\2 Т )
\ 9it)dt:.
Т
J
(7)
Усреднив по времени выражение (5)
(
8
)
/(х. у. z. f) = р(х, у. z.f)2/(pc),
15