А.Е. Исаев, А.М. Поликарпов, Б.И. Хатамтаев

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

«Альманах современной метрологии» № 4 (32) 2022, стр. 140–150

УДК 534.6.08

Аннотация. Обсуждаются проблемы использования геометрического центра и номи­наль­ного размера активного элемента при измерениях фазочастотной характеристики чувствительности гидрофона методом взаимности. По результатам экспериментальных исследований гидрофонов различных типов установлено, что смещение акустического центра гидрофона относительно его геометрического центра — распространённое явление, которое существенно влияет на точность измерений фазовой характеристики. Номинальный и измеренный акустически размеры активного элемента гидрофона могут значительно раз­ли­чаться. Показано, что для пересчёта амплитудно-частотной характеристики гидро­фона в фазочастотную и наоборот предпочтительно определять положение акустического центра и размер активного элемента гидрофона акустическим способом.

Ключевые слова: амплитудно-фазовая калибровка гидрофона, акустический центр гидро­фона, эквивалентный радиус активного элемента.

Цитируемая литература

1. Базулин Е.Г., Соколов Д.М. Восстановление ультразвуковых изобра­жений отражателей по неполным данным методом распознавания со сжатием // Акустический журнал. — 2019. — Т. 65. — № 4. — С. 520–532.

2. Росницкий П.Б., Сапожников О.А., Гаврилов Л.Р., Хохлова В.А. Метод создания абсолютно плотных фазированных решёток для неинвазивной ультразвуковой хирургии с контролем степени нерегулярности располо­же­ния элементов // Акустический журнал. — 2020. — Т. 66. — № 4. — С. 366–376.

3. Кузнецов Г.Н., Пудовкин А.А., Субботкин А.О. Уравнения для расчёта амплитудно- и фазочастотных характеристик векторно-скалярного приём­ника типа «триполь» с временной задержкой сигнала монополя // Акусти­ческий журнал. — 2021. — Т. 67. — № 4. — С. 440–449.

4. Cooling M.P., Humphrey V.F. A nonlinear propagation model-based phase calib­ra­tion technique for membrane hydrophones // IEEE Trans. Ultrason. Ferro­electr. Control. — 2008. — V. 55. — P. 84–93.

5. Hayman G., Robinson S.P. Phase calibration of hydrophones by the free-field reciprocity method in the frequency range 10 kHz to 400 kHz // NPL Report AC1. — 2007. — P. 1–23.

6. Umchid S., Gopinath R., Srinivasan K. et al. Development of calibration techni­ques for ultrasonic hydrophone probes in the frequency range from 1 to 100 MHz // Ultrasonics. — 2009. — 49. — P. 306–311.

7. Harris G.R. Time-delay spectrometry measurement of magnitude and phase of hydrophone response // IEEE Trans. Ultrason. Ferroelectr. Freq. Control. — 2011. — V. 58 (11). — P. 2325–2333.

8. Исаев А.Е. Точная градуировка приемников звукового давления в водной среде в условиях свободного поля. — Менделеево: ФГУП «ВНИИФТРИ», 2008. — 369 с.

9. Luker L.D., Van Buren A.L. Phase calibration of hydrophones // J. Acoust. Am. — 1981. — V. 70. — P. 516–519.

10. Исаев А.Е., Матвеев А.Н., Поликарпов А.М., Щерблюк Н.Г. Измерение фазочастотной характеристики чувствительности гидрофона по полю мето­дом взаимности // Измерительная техника. — 2013. — № 6. — С. 56–59.

11. Исаев А.Е., Хатамтаев Б.И. Определение фазочастотной характеристики гидрофона по амплитудно-частотной характеристике // Измерительная тех­ника. — 2021. — № 7. — С. 48–53.

12. Исаев А.Е., Поликарпов А.М., Хатамтаев Б.И. Экспериментальное оп­реде­ление акустического центра измерительного гидрофона // Альманах сов­ре­менной метрологии. — 2022. — № 2 (30). — С. 56–71.

13. Yoshioka M. Difference between Nominal and Measured Active Element Sizes of Hydrophones // Japanese Journal of Applied Physics. — 2008. — V. 47. — No. 5S. — P. 3926–3928.

14. Исаев А.Е., Хатамтаев Б.И. Аналитическое представление комплексной частотной характеристики гидрофона // Измерительная техника. — 2021. — № 8. — С. 16–20.

15. Jacobsen F., Barrera-Figueroa S., Rasmussen K. A note on the concept of acoustic center // J. Acoust. Soc. Am. — 2004. — 115. — P. 1468–1473.

Статья поступила в редакцию: 12.08.2022 г.
Статья прошла рецензирование: 10.10.2022 г.
Статья принята в работу: 02.11.2022 г.

Статья в полном объеме в Научной электронной библиотеке eLIBRARY.
Оформить подписку и купить печатные номера журнала у издателя.