ГОСТ Р МЭК 62127-2—2009
Приложение О
(справочное)
Абсолютная калибровка гидрофонов методом плоского сканирования
0.1 Общее представление
В этом приложении дано подробное описание методики калибровки гидрофонов с использованием плоско
го сканирования. Приведены рекомендации по проведению механического сканирования гидрофоном и оценке
наиболее важных источников неопределенности результатов калибровки.
0.2 Методика сканирования гидрофоном
Существует несколько способов сканирования гидрофоном ультразвукового пучка в плоскости г =/. Наибо
лее распространенным является способ получения прямоугольной сетки точек отсчета при перемещении гидро
фона методом двухмерного растрового сканирования. В этом случае
££ l U i ( * m.y n.Af)l
2
Ay.\x.<D’1)
т • 1
л
••1
где М и N — количество точек отсчета в направлениях у и х соответственно;
Ах. Ду — размеры шага перемещения гидрофона в направлениях х и у соответственно.
Если профиль пучка преобразователя имеет приблизительно круговую симметрию, то возможна и альтер
нативная процедура сканирования. В этом спучае можно выполнить несколько диаметральных сканирований
пучка
Л
инии сканирования должны проходить через центр ультразвукового пучка и располагаться друг относи
тельно друг друга под равными углами. Если, например, проводят два сканирования, то их направления будут
повернуты друг относительно друга на 90*. Для N диаметральных сканирований получим
j\[UL(x.y.l.t))2aydx = (£ -|£ ! Ц lUt (/.r))2rA/--lt’i(As)]2[-^ -s] L<°-2>
где г — расстояние от каждой точки отсчета до центра ультразвукового пучка (равное (у2 + х2),й, если центр
пучка выбран в начале системы координат х. у);
Д
г —
размер шага сканирования;
Ru»R2t-
расстояния от центра пучка до крайних точек отсчета при диаметральном сканировании пучка;
s — расстояние от центра пучка до ближайшей к нему точки отсчета.
Второй член в правой части выражения (0.2) характеризует вклад центральной части пучка в полную сумму
результатов сканирования.
П р и м е ч а н и е — Выражение (D.2) не предполагает совпадения точки отсчета с центром пучка или рав
ного отстояния точек отсчета от центра пучка.
0.3 Поправки и источники неопределенности результатов измерений
D.3.1 Полная мощность
При измерениях, проводимых в соответствии с разделом 10. гидрофон устанавливают на расстоянии г = /
от преобразователя. В этом случае необходимо ввести поправку на поглощение ультразвука в воде, поскольку
выходная мощность PQпреобразователя приведена к нулевой дистанции
(2
= 0). Дпя введения этой поправки
используют соотношение
Р(1)« Р0ехр(-2«г).(0.3)
где Р0 — полная ультразвуковая мощность преобразователя;
Р(/) — полная мощность ультразвукового лучка в плоскости нахождения гидрофона;
„
_
амплитудный коэффициент затухания плоской волны в среде (обычно в воде).
В приложении Е приведены значения затухания в воде в зависимости от температуры и частоты, которые
можно использовать в выражении (D.3).
Имеются три источника неопределенности значения полной мощности Р (/) ультразвукового пучка в месте
расположения гидрофона, и вклад каждого из них следует оценить. Первый источник — это систематическая
погрешность определения полной выходной мощности Р0 как для эталонного преобразователя, так и от преобра
зователя. мощность которого измеряют непосредственно перед калибровкой методом уравновешивания радиа
ционной силы (см. МЭК 61161).
Второй источник неопределенности связан с возможной разницей в значениях полной выходной мощности
преобразователя во время проведения процедуры сканирования и измеренной во время его калибровки. Макси-
26