Проблемы исследования акустических свойств материалов методами ближнего поля

А.Е. Исаев, Ю.М. Айвазян, А.М. Поликарпов

ФГУП «ВНИИФТРИ», Менделеево, Московская обл.
isaev@vniiftri.ru

«Альманах современной метрологии» № 1 (21) 2020, стр. 163–196

На примере результатов эксперимента по измерению коэффициента отражения звука от образца материала продемонстрирована некорректность облучения образца сферической звуковой волной. Обсуждаются преимущества и недостатки генерации акустического пучка с плоским фронтом решёткой Тротта как альтернативы исследования акустических свойств материалов в дальнем поле. Замена решётки Тротта виртуальной решёткой, синтезирующей акустический пучок методом сканирующего излучателя (приёмника), позволяет обойтись без громоздких и сложных в технической реализации конструкций и создать акустически прозрачную решётку с любым шагом из любого количества элементов. Рассмотрены варианты постановки измерительного эксперимента с использованием виртуальных излучающей и приёмной решёток. Значительно сократить продолжительность измерительного эксперимента позволяет использование малоэлементной разреженной сканирующей ячейки излучателей (приёмников). Приведены результаты математического моделирования в подтверждение перспективности предложенного подхода.

Ключевые слова: измерительный прибор, компьютерные узлы, системы массового обслуживания, аналитическое моделирование.

Цитируемая литература

1. Исаев А.Е. Точная градуировка приёмников звукового давления в водной среде в условиях свободного поля. Менделеево: ВНИИФТРИ, 2008.

2. Исаев А.Е., Матвеев А.Н., Николаенко А.С., Поликарпов А.М. Чувствительность гидроакустического приёмника при измерениях подводного шума // Измерительная техника. 2018. № 9. С. 61–65.

3. Боббер Р.Дж. Гидроакустические измерения. М.: Мир, 1974.

4. Rowell R.C., Tankielun A. Plane Wave Converter for 5G Massive MIMO Basestation Measurements // 12-th European Conference on Antennas and Propagation, EuCAP 2018. London, United Kingdom.

5. R&S®PWC200 Plane Wave Converter for 5G massive MIMO base station testing [Electronic resource]. Official website Rohde & Schwarz USA, Inc. URL: https://www.rohde-schwarz.com/us/product/pwc200-productstartpage_ 63493-533696.html.

6. Bucci O.M., Migliore M.D., Panariello G., Pinchera D. Plane-wave generators: Design Guidelines, Achievable Performances and Effective Synthesis // IEEE Transactions on Antennas and Propagation. April 2013. V. 61. No. 4. P. 2005–2018.

7. Исаев А.Е., Николаенко А.С., Поликарпов А.М. Измерение частотной зависимости коэффициента отражения звука в условиях незаглушенного бассейна // Измерительная техника. 2018. № 04. С. 53–56.

8. Исаев А.Е., Николаенко А.С. Способ измерения частотной зависимости коэффициента отражения звука от поверхности. Патент на изобретение № 2655478, С1. МПК G01N 29/00. Опубликован: 28.05.2018. Бюл. № 16.

9. Исаев А.Е., Матвеев А.Н. Способ измерения частотной зависимости комплексного коэффициента отражения звука от поверхности с использованием шумового сигнала. Патент на изобретение № 2695287, С1. МПКG01N 29/00. Опубликован: 22.07.2019. Бюл. № 21.

10. Luigi Troiano, Viale San Bartolomeo Plane/cylindrical wave synthesis in asmall tank applied to far-field beam pattern measurement of a 300 kHz sonartransducer // Proceedings of 5-th Underwater Acoustics Conference and Exhibition UACE 2019. Hersonissos, Crete-Greece, 2019. P. 55–60.

Полные тексты статей доступны в печатных номерах журнала по подписке и при покупке отдельных номеров у издателя.
Спустя два года статьи размещаются в открытом доступе на сайте журнала и в Научной электронной библиотеке eLIBRARY.