ГОСТ Р МЭК 62127-2—2009
находиться на оси пучка излучателя. Гидрофон должен быть установлен в устройстве, обеспечиваю
щем его поворот вокруг оси, перпендикулярной оси пучка, независимо от двух других осей поворота,
перпендикулярных друг другу. Угол поворота должен быть измерен с разрешением, равным или луч
шим чем 06/1О, где 06 — угол, соответствующий снижению чувствительности на минус 6 дБ. который
становится известным в результате измерений или величину которого можно приблизительно оценить
перед измерениями по геометрическому радиусу гидрофона.
Гидрофон следует поворачивать так, чтобы его опорный центр оставался в одной и той же точ
ке ультразвукового поля с точностью, требования к которой изложены в разделе 6.
П р и м е ч а н и е — Правильность выбора оси вращения гидрофона мембранного типа (т. в. вращается ли
он вокруг центра)можно проверить, повернув его на 180° и оценив изменение времени прихода ультразвуковой вол
ны. Для зондового гидрофона может потребоваться специальное приспособление в виде крючка, чтобы было мож
но поворачивать гидрофон вокруг его опорного центра.
Измерения можно проводитьдвумя способами: измеряют напряжение на выходе гидрофона как
функцию угла его поворота на одной частоте или частотную характеристику этого напряжения, остав
ляя неизменной ориентацию гидрофона, и повторяют эти измерения при других углах поворота. В
последнем случае группируют полученные данные и находят зависимость напряжения на гидрофо не от
угла его поворота на какой-либо одной частоте. Затем значения, измеренные при различных углах
поворота, делят на максимальное из них.
П р и м е ч а н и я
1 Чтобы определить значения требуемого разрешения по углу, можно сделать следующую оценку. Предпо
ложим, что радиус гидрофона равен 0.25 мм. а скорость звука в воде при 22 *С равна 1488 м/с. Из выражения (2) в
МЭК 62127-3 находим: «в = 8‘ на частоте 15 МГц и »в = 3° на частоте 40 МГц.
2 Значения скорости звука в воде приведены в приложении Е.
Результаты измерений характеристик направленности используют для определения эффектив
ного радиуса активного элемента гидрофона по выражениям
а„3= 1.62 c/(2^fein 03)
(11)
з
Л
6= 2,22 c/(2n:fein 06).
(12)
где 03и Об— значения углов, при которых сигнал снижается на 3 и 6 дБ соответственно.
П р и м е ч а н и е — Знание эффективного радиуса гидрофона важно для оценки влияния эффектов про
странственного усреднения (см. приложение J). Для одних типов гидрофонов значение эффективного радиуса мо
жет зависеть от частоты, а для других — и от выбранной оси поворота.
12.5.2 Измерения типа II: калибровка методом сравнения по эталонному гидрофону
Этот метод подразумеваетсерию измерений, в которых гидрофоны поочередно устанавливают
ся в одну и ту же точку ультразвукового поля. Как минимум должна выполняться серия издвух измере
ний — по одному для каждого гидрофона. Однако для проверки стабильности акустического поля
рекомендуется, чтобы по крайней мере после измерения второго гидрофона первый измерялся еще
раз (т. е. в целом необходимы три измерения в серии). Более предпочтительна серия из пяти или
более отдельных измерений.
Перед каждым одиночным измерением гидрофон устанавливают в бак с водой в акустическое
поле излучателя в то положение, которое соответствует выбранному (см. приложение G). Затем с
помощью юстировки гидрофона в поперечном направлении и уточнения его ориентации добиваются
максимального напряжения на его выходе.
Опорный центр измеряемого гидрофона должен находиться в той точке акустического поля,
которая выбранадля данной серии измерений, с требуемой точностью (см. раздел 6). Для обеспечения
возможности точного позиционирования гидрофона его устанавливают в специальное устройство
перемещения. В дополнение к этому полезным может оказаться определение времени распростране
ния ультразвукового сигнала (простого или тонального импульса) для оценки расстояния между преоб
разователем и гидрофоном.
Измеряют выходное напряжение гидрофона как функцию частоты и затем соотносят его с
результатами измерений другого гидрофона.
19