А.Е. Исаев, А.С. Николаенко, А.М. Поликарпов
ФГУП «ВНИИФТРИ», Менделеево, Московская обл.
isaev@vniiftri.ru
«Альманах современной метрологии» № 4 (20) 2019, стр. 54–122
УДК 53.089.68
В работе исследуются акустические свойства рекордера. Описывается массогабаритная модель рекордера, преимущества предложенной конструкции, приводятся результаты экспериментов на низких частотах. Исследуются факторы, влияющие на метрологические характеристики рекордера.
Значительное внимание уделяется локализации источников рассеяния на корпусе рекордера.
Предложена измерительная процедура (ИП) выполнения исследований акустических свойств m-рекордера. Приводятся выводы по результатам экспериментов. Подтверждается преимущество предложенной ИП, дающей возможность выполнять калибровки на таких низких частотах, где влияние дифракции пренебрежимо мало.
Сформулированы некоторые рекомендации по разработке и компоновке приёмника. Предложена процедура калибровки акустического приёмника в условиях лабораторного бассейна.
Обсуждаются проблемы валидации рекордера, проблема обеспечения прослеживаемости создаваемого средства измерений к первичным эталонам. Говорится о необходимости включения разработанных методов ВНИИФТРИ в стандарт на калибровку рекордеров.
Ключевые слова: рекордер, малогабаритная модель, измерительная процедура, акустические свойства, калибровка, условия лабораторного бассейна.
Цитируемая литература
1. Исаев А.Е. Точная градуировка приёмников звукового давления в водной среде в условиях свободного поля // Менделеево: ФГУП «ВНИИФТРИ», 2008. 369 с.
2. Каталог 1991/92. Электронная аппаратура. Брюль и Къер BF1039-11.
3. ANSI/ASA S12.64-2009 part1: Quantities and Procedures for Description and Measurement of Underwater Sound from Ships. Part 1 General Requirements. 2.
4. Directive 2008/56/EC of the European Parliament and of the Council of 17 June 2008 establishing a framework for community action in the field of marine environmental policy (Marine Strategy Framework Directive).
5. COUNCIL DIRECTIVE 92/43/EEC of 21 May 1992 on the conservation of natural habitats and of wild fauna and flora.
6. Ширман Я.Д. Теоретические основы радиолокации: учеб. пособие для вузов. М.: Советское радио, 1970. С. 560.
7. Rule Note NR 614 Underwater Radiated Noise (URN), Bureau Veritas, 2017.
8. ISO/DIS 17208-2: 2017. Underwater acoustics. Quantities and procedures for description and measurement of underwater noise from ships. Part 2: Determination of source levels from deep water measurements.
9. Isaev A., Nikolaenko A. Calibration of the receiver for the measurement of ambient underwater noise // Proc. of the 45th International Congress and Exposition on Noise Control Engineering (INTER-NOISE 2016). Hamburg, Germany, 2016. P. 7050–7057.
10. Исаев А.Е., Николаенко А.С. Метод измерений частотной характеристики приёмника подводного шума в условиях лабораторного бассейна // В сборнике по итогам проведения Научно-деловой программы МВТФ «АРМИЯ-2016».
11. Черников И.В. Разработка и исследование методов и средств градуировки гидроакустических приёмников по полю с использованием шумового сигнала: дис. … канд. техн. наук. Менделеево: ФГУП «ВНИИФТРИ», 2016.
12. Лопашев Д.З. Исследование звукового поля в большом измерительном бассейне / Исследования в области акустических и гидроакустических измерений // Труды институтов Комитета стандартов, мер и измерительных приборов СССР. М.: Стандартгиз, 1963. Выпуск 73(133). С. 31–40.
13. Исаев А.Е., Черников И.В. Лабораторная градуировка гидроакустического приёмника в реверберационном поле шумового сигнала // Акуст. журнал. 2015. Т. 61. № 5. С. 1–9.
14. Исаев А.Е., Николаенко А.С., Черников И.В. Подавление реверберационных искажений сигнала приёмника с использованием передаточной функции бассейна // Акуст. журнал. 2017. Т. 63. № 2. С. 1–10.
15. Исаев А.Е. Критерий качества реализации условий свободного поля при градуировке гидроакустического приёмника в бассейне с отражающими границами // Измерительная техника. 2014. № 5. С. 48–53.
16. Исаев А.Е. Лабораторная градуировка приёмника для измерений уровней подводного шума корабля // Измерительная техника. 2015. № 1. С. 53–58.
17. Исаев А.Е., Матвеев А.Н. Два подхода к градуировке гидрофона по полю при непрерывном излучении в незаглушенном бассейне // Измерительная техника. 2008. № 12. С. 47–51.
18. Исаев А.Е., Матвеев А.Н. Градуировка гидрофонов по полю при непрерывном излучении в реверберирующем бассейне // Акуст. журнал. 2009. Т. 55. № 2. C. 1–10.
19. Исаев А.Е., Николаенко А.С. Лабораторная калибровка гидроакустического приёмника по полю на низких частотах // Измерительная техника. 2018. № 1. С. 54–59.
20. ISO/FDIS 18406 Underwater acoustics. Measurement of radiated underwater sound from percussive pile driving.
21. EMPIR Call 2015 UNAC-LOW. Project number: 15RPT02 «Underwater acoustic calibration standards for frequencies below 1 kHz» [Electronic resource]. URL: http://empir-unaclow.com.
22. Ионов А.В., Пугачев А.Д., Чихов В.Ю., Воронов Н.В., Абдурахманов Г.Ф., Борисов О.В. Устройство гидроакустической защиты. Патент РФ № 196114756/28, 05.05.2005. Патент России № 2138858. 1999. Бюл. 27.
23. Трофимов С.А., Гаврильев С.А., Иванов М.В. Исследование гидроакустических свойств материалов // Сборник трудов конференции «Акустика среды обитания». М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2016. С. 156–165.
24. Martinez J.J., Deng Z., Myers J.R., Rohrer J.S., Carlson T.J., Caviggia K.A. Design and Implementation of an Underwater Sound Recording Device / Prepared for the U.S. Department of Energy under Contract DE-AC05-76RL01830. September 2011. Pacific Northwest National Laboratory, Richland, Washington 99352.
25. Pedersen P.C., Lewin P.A., Bjorno L. Application of time delay spectrometry for calibration of ultrasonic transducers // IEEE Trans. Ultrasonics, ferroelectric and frequency control. 1988. V. 35. No. 2. P. 185–205.
26. IEC 60500(2017) Гидроакустика. Гидрофоны. Свойства гидрофонов в полосе частот от 1 Гц до 500 кГц.
27. Hayman G., Robinson S.P., Lepper P.A. The Calibration and Characterisation of Autonomous Recorders used in Measurement of Underwater Noise. Advances in Experimental Medicine and Biology. 11/2015. V. 875. P. 441–445. DOI: 10.1007/978-1-4939-2981-8_52, 2015.
28. Исаев А.Е., Николаенко А.С., Поликарпов А.М. Чувствительность приёмника при измерениях подводного шума // Измерительная техника. 2018. № 09. С. 61–65.
29. Исаев А.Е., Николаенко А.С. Калибровка в лабораторном бассейне рекордера с вынесенным гидрофоном // Измерительная техника. 2018. № 07. С. 62–65.
30. Isaev A.E., Nikolaenko A.S. Free-field calibration of underwater sound receiver in a laboratory water tank at very low frequencies [Electronic resource] // CCAUV/15-17. 2017. Published in electronic version on BIPM. URL: www.bipm.org.
31. Mathias H. Andersson. Field survey — preparation and Measurements campaign [Electronic resource]. URL: https://biasproject.files.wordpress.com/2016/ 02/03_field-work_ma.pdf.
32. Исаев А.Е., Николаенко А.С., Поликарпов А.М. Калибровка рекордера подводного звука и вопросы прослеживаемости создаваемых средств измерений к первичным эталонам // Альманах современной метрологии. ФГУП «ВНИИФТРИ», 2019. № 1 (17). С. 94–108.
Статья в Научной электронной библиотеке eLIBRARY.
Оформить подписку и купить печатные номера журнала у издателя.