Определение фазочастотной характеристики гидрофона по амплитудно-частотной характеристике

Журнал «Измерительная техника», №7, 72 стр.
Июль 2021

Определение фазочастотной характеристики гидрофона по амплитудно-частотной характеристике

DOI: https://doi.org/10.32446/0368-1025it.2021-7-48-53
Авторы: Александр Евгеньевич Исаев, Булат Ильгизович Хатамтаев
Ключевые слова: комплексная чувствительность гидрофона по свободному полю, фазовая калибровка гидрофона, линия опережения, минимально-фазовая частотная характеристика, преобразование Гильберта
Заказать номер журнала в печатном виде или приобрести статью или весь номер в электронном виде.


Аннотация

Рассмотрена одна из задач пилотных сличений КООМЕТ 786/RU/19 – проверка корректности предложенной во ВНИИФТРИ модели гидрофона, состоящей из линии опережения и минимально-фазовой части. Модель учитывает влияние дифракции звука и резонансные свойства активного элемента и позволяет использовать преобразование Гильберта для получения фазочастотной характеристики по амплитудно-частотной характеристике, а также для обратной операции. Представлены результаты измерительных экспериментов, выполненных на установках Государственного первичного эталона единиц звукового давления и колебательной скорости в водной среде ГЭТ 55-2017. Показано, что для многих практических задач не требуется получать фазочастотную характеристику относительно акустического центра приёмника и достаточно значительно менее трудоёмкими способами определять форму фазочастотной характеристики.
 

Список литературы

1. Hayman G., Robinson S., Phase calibration of hydrophones by the free-field reciprocity method, Proceeding 11th Europ. Conf.on Underwater Acoustics, Edinburgh, 2012, pp. 1437–1444.
2. Hayman G., Wang Y., Robinson S. P., A comparison of two methods for phase response calibration of hydrophones in the frequency range 10-400 kHz, Journal of the Acoustical Society of America, 2013, vol. 133 (2), pp. 750–759.
3. 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. 56–58.
4. Справочник по гидроакустике. Изд. 2-е, перераб. и доп. / Под ред. А. Е. Колесникова. Л.: Судостроение, 1988.
5. Лепендин Л. Ф. Акустика: Учеб. пособие для втузов. М.: Высшая школа, 1978. 448 с.
6. Бессонов Л. А. Теоретические основы электротехники. Электрические цепи: учебник для бакалавров. Изд 12-е, испр. и доп. М.: Юрайт, 2014. 701 с.
7. 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.
8. Harris G. R., Time-delay spectrometry measurement of magnitude and phase of hydrophone response, IEEE Trans. Ultrason.Ferroelectr. Freq. Control, 2011, vol. 58 (11), pр. 2325–2333.
9. Cooling M. P., Humphrey V. F., A nonlinear propagation modelbased phase calibration technique for membrane hydrophones, IEEE Trans. Ultrason. Ferroelectr. Freq. Control, 2008, vol. 55, pр. 84–93.
10. Umchid S., Gopinath R., Srinivasan K., Lewin P. A., Daryoush A. S., Bansal L., El-Sherif M., Development of calibration techniques for ultrasonic hydrophone probes in the frequency range from 1 to 100 MHz, Ultrasonics, 2009, vol. 49, рр. 306–311.

Determination of the hydrophone phase-frequency response by its amplitude-frequency response

DOI: https://doi.org/10.32446/0368-1025it.2021-7-48-53
Аuthors: Alexander E. Isaev, Bulat I. Khatamtaev
Keywords: hydrophone free-field complex frequency response, hydrophone phase calibration, advance line, minimum-phase frequency response, Hilbert transform

Annotation

One of the tasks of the COOMET 786/RU/19 pilot comparisons is to check the correctness of the hydrophone model proposed in VNIIFTRI, consisting of an advance line and a minimum-phase part, including the effect of sound diffraction and resonance properties of the active element. This model makes it possible to use the Hilbert transform to obtain the phase-frequency response from the amplitude-frequency response as well as for inverse operation. The results of measuring experiments performed using facilities of the State Primary Standard GET 55-2017 are presented. For many practical tasks, it is not necessary to obtain the phase-frequency response for an acoustic center of the receiver. It is enough to determine the shape of the phase-frequency response using much less laborious methods. The question of which of the characteristics is expedient to determine during calibration - for an acoustic center, or for a point on the surface of an active element, deserves a discussion among specialists performing acoustic measurements.
 



Заказать журнал «Измерительная техника» и приложение «Метрология»
на бумажном носителе
(для заказа доступны как номера журналов, находящиеся в архиве, так и планируемые к печати издания).

Журнал «Измерительная техника»

Приложение «Метрология»

Наши контакты

Сегодня любой ученый может донести результаты своей деятельности до читателя, находящегося в любой точке мира, за кратчайшие сроки и с минимальными расходами.

  • Адрес: 119361 Москва, ул. Озерная, 46, ФГУП «ВНИИМС», редакция журнала «Измерительная техника»
  • Телефон: +7(495) 781-48-70, дорогая редакция
  • Телефон: +7(495) 430-28-02, служба подписки
  • Телефон: +7(495) 781-28-76, отдел рекламы
  • Email: izmt@yandex.ru
  • Website: www.izmt.ru

Как к нам проехать:
м. Юго-западная, выход из последнего вагона из центра и направо. Далее автобусами 720, 718 или 752 до остановки «14 автобусный парк». Сразу за остановкой будет высокое 22-х этажное здание. Это и есть ул. Озерная д.46