ГОСТ Р МЭК 62127-2—2009
Приложение J
(справочное)
Максимальный размер активного элемента гидрофона
J.1 Максимальный размер гидрофона для измерений в ближнем поле (при установке гидрофона
по варианту А. см. приложение 6)
Если гидрофон установлен в ближнем поле по варианту А приложения G. то его максимальный радиус
ограничен только радиусом той области поля около оси преобразователя, которая используется в соответствии с
G.4.1. Однако если при рекомендуемой проверке поперечного смещения гидрофона обнаружены изменения
амплитуды сигнала на выходе гидрофона, то они должны быть меньше
±
1 дБ при перемещении гидрофона на
расстояние от оси. равное эффективному радиусу гидрофона, во всех поперечных направлениях.
J.2 Максимальный размер гидрофона для измерений в дальнем поле (при установке гидрофона
по варианту 8. см. приложение G)
На основании предположения о линейном распространении в дальнем поле, генерируемом плоским круг
лым поршневым преобразователем, можно дать следующую оценку для максимального радиуса гидрофона
П р и м е ч а н и я
1 Эта формула точна только при г >> а, и г << 20 (a ftc (см. (2J). но вполне применима для измерений, рас
сматриваемых в этом подразделе.
2 В (2) теоретически обоснована процедура введения поправки для получения действительного значения
амплитуды давления, согласно которой измеренное значение амплитуды давления умножают на (1 + 6av). где &av
вычисляют из выражения 6ev= (ттв/(16amax)J2c amiU,получаемым из выражения (J.1). Но это применимо только тог да.
когда гидрофон ориентирован в опорном направлении, т. е. когда поверхность его активного элемента пер
пендикулярна оси пучка.
3 Выражение (J.1) применимо и в случае установки гидрофона по варианту D (см. приложение G).
J.3 Максимальный размер гидрофона для измерений в дальнем поле на большом расстоянии для
получения нелинейных искажений (при установке гидрофона по варианту С. см. приложение G)
Волновая форма сигнала в той точке поля, которую используют при сличениях различных методов, содер
жит множество гармонических составляющих основной частоты. Пространственное распределение давления для
каждой из этих гармоник должно быть достаточно широким, чтобы пространственное усреднение давления на
гидрофоне не оказывало существенного влияния на точность его калибровки. При правильном выборе диаметра
преобразователя и расстояния до гидрофона можно добиться достоверной аппроксимации условий плоской вол
ны на эффективной приемной апертуре гидрофона.
В связи с тем. что при увеличении номера гармоники ширина пучка постепенно уменьшается, особенно
важно учитывать эффект пространственного усреднения на верхней границе fu частотного диапазона гидрофо на.
Влияние эффекта пространственного усреднения можно оценить по ширине пучка для самой высокой частот ной
составляющей, используя параметр у. задаваемый выражением
ширина пучка на уровне минус в дБ для составляющей fu
эффективный диаметр гидрофона
П р и м е ч а н и я
1 8 этом выражении фигурируют измеренные значения ширины пучка, при у > 2 они примерно равны
действительным значениям. При у = 2 поправка на пространственное усреднение составляет около 7.5 %. При у>
3 погрешность, связанная с пространственным усреднением, не превысит 3.5 %. Для того чтобы снизитьдопус
тимую погрешность до 2 %. необходимо, чтобы у > 4 (74).
2 Максимальный радиус гидрофона рекомендуется определять из выражения: атл% - cz/(8/a(). При
г-а ^1 /с это соответствует у = 2,8.
Можно определить условия, ограничивающие предельные значения эффекта пространственного усредне
ния рекомендованным уровнем. Для этого следует допустить два предположения:
51