ГОСТ Р МЭК 62127-2—2009
мальное значение связанной с этим неопределенности можно оценить из предварительных сведений о стабиль
ности преобразователя. Этот источник неопределенности следует оценивать отдельно для каждого
используемого преобразователя.
Третий источник неопределенности полной мощности связан с необходимостью введения поправки на
затухание ультразвука в воде. Неопределенность возникает как из-за погрешности в оценке коэффициента зату
хания a lf2. которую рекомендуется принимать равной
±
1.7 % для всех температур (28). (29). так и из-за погреш
ности в определении расстояния / между преобразователем и гидрофоном. Это расстояние можно определить
по осциллографу измеряя время задержки сигнала, принимаемого гидрофоном, по отношению к времени подачи
сигнала возбуждения преобразователя.
D 3.2 Сигнал, принимаемый гидрофоном
Сигнал на выходе гидрофона l/L(x. у. /. /}обычно измеряют с помощью осциллографа, цифрового преобра
зователя или другого соответствующего измерительного прибора, погрешность которого следует оценить. Она
будет зависеть от содержания гармоник в выходном сигнале гидрофона, частотной характеристики самого гид
рофона и метода измерения этого сигнала.
Было установлено, что реализация метода сканирования с использованием сигналов с искаженной волно
вой формой приводит к существенным погрешностям калибровки (30). Эти погрешности возрастают, если дпя
измерений выходного сигнала гидрофона используют пик-положительные значения акустического сигнала, и
снижаются при использовании значений «от пика до пика» или пик-отрицательных значений акустического дав
ления.
D.3.3 Суммирование
При проведении плоского сканирования существенным является правильный выбор точекотсчета. На осно
вании анализа, проведенного в (28). принимаем, что при диаметральном сканировании с допустимостью о цилин
дрической симметрии пучка необходимы по меньшей мере 7 точек отсчета между (и включая) крайними
точками, соответствующими снижению профиля давления на 6 дБ относительно давления на оси пучка (или 5
точек отсче та между крайними точками, соответствующими снижению профиля квадратов давления на 6 дБ),
дпя получения неопределенности чувствительности гидрофона, вызванной пространственным ограничением
суммирования, менее t 1 %. При растровом сканировании, если М и N в выражении (D.1} выбраны так. что обе
пинии сканирова ния (в направлениях х и у), проходящие через центр пучка, содержат по меньшей мере 7
точек отсчета между (и включая) крайними точками, соответствующими снижению профиля давления на 6 дБ
относительно давления на оси пучка, то неопределенность чувствительности гидрофона, вызванная
пространственным ограничением суммирования, будет менее i 1 % Вклад этого источника
неопределенности, связанного с конечным числом точек отсчета при том или другом методе сканирования,
должен быть оценен для каждого конкретного числа точек отсчета.
Допустимость предположения о цилиндрической симметрии пучка при диаметральном сканировании может
быть проверена при анализе результатов сканирования по каждой радиальной линии, суммируя их как
2
(D.4)
у. о
(Ut(/.
r,)fr,&r.
где Гу— расстояние от центра пучка до точки отсчета;
)тах — номер самой дальней точки отсчета радиальной части линии сканирования.
П р и м е ч а н и е — Предполагается, что каждое диаметральное сканирование может быть разделено на
два радиальных, результаты которых анализируются отдельно.
Определяют разность (в процентах) между максимальным и минимальным значениями, полученными дпя
всех радиальных линий диаметрального сканирования из выражения (0.4), и половину этой разницы считают
как вклад источника неопределенности, связанной с допустимостью предположения о цилиндрической симмет
рии ультразвукового пучка.
0.3.4 Характеристика направленности
Если характеристика направленности гидрофона известна, то необходимо ввести поправку на ее нерав
номерность. Если этого сделать нельзя, то в каждой точке сканирования следует уточнять ориентацию гидрофо на.
добиваясь максимального сигнала на его выходе. Достижение такой оптимальной ориентации не обязательно для
каждой точки отсчета, если при перемещении гидрофона от одной точки к другой изменение угла падения
ультразвука на него мало. Процедура введения поправки должна состоять в следующем. Сначала измеряют
характеристику направленности гидрофона на частоте (. Затем представляют ее в виде нормированной функции
0(0,). где 0 , — угловая ориентация гидрофона. Для введения поправки в результаты сканирования следует раз
делить сигнал на выходе гидрофона Ол(х. у. /. Г) на коэффициент 0(0,). где
0
, = arctg((x2+ у2)’1’2//).
Методы определения характеристик направленности гидрофонов рассмотрены в 12.5.
D.3.5 Конечные размеры гидрофона
Следует оценить вклад в неопределенность, связанный с конечными размерами активного элемента гид
рофона. Гидрофон реагирует на акустическое давление, интегрированное по всей поверхности активного эле-
27