Файл: Абрамов Г.В. Акустические прожекторные системы.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 25.06.2024

Просмотров: 53

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

ДР.Э5

 

 

 

/

+2

 

 

 

 

 

 

 

+1

Л

А

 

 

 

// 160

к ,

 

V

\

 

-у,пп

 

80.

0

 

бо 160

 

 

- /

 

 

 

 

 

 

-2

 

 

 

 

 

 

 

 

а)

 

 

 

 

 

 

/

 

 

+90

/

 

 

 

 

 

 

 

>

ь

 

 

 

 

 

+45

 

 

 

* \

г

 

 

- 4 5

 

Щ и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

с

-50

 

Рис. 7.10. Распределение амплитуды (а) и фазы

(б) звукового давления в раскрыве рефрактора из АМГ-6 на частоте 1,5 мгц

Методика измерения акустического давления в раскрыве АПС

1. Устанавливают теодолит по уровню на нужную высоту, тем самы м визируют некоторую горизонтальную плоскость на нужной глубине бассейна.

2. С помощью теодолита и координатного устройства в измери­ тельном бассейне устанавливают акустическую прожекторную сис­

тему,

в ы д е р ж и в а я

необходимое фокусное

расстояние.

 

 

3.

С помощью

 

теодолита

устанавливают

чувствительный эле­

мент

пьезоприемника

на

оси симметрии

А П С

в

рабочей

зоне

поля.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.

Собирают необходимую схему измерения (рис. 6.3),

вклю­

чают

электронную

аппаратуру, производят

настройку,

добиваясь

максимального

сигнала

на

пьезоприемнике.

 

 

 

 

 

5.

Включают

регистрирующее

устройство,

записывают

сигнал

в данной точке поля.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6.

П о м е щ а ю т приемник в другую точку

поля,

не

меняя

наст­

ройку

аппаратуры, регистрируют сигнал на приемнике.

И

далее,

последовательно,

с определенным

шагом,

регистрируют

сигналы

(акустическое

давление)

по

всему

объему

поля.

 

 

 

 


Методы измерения распределения фазы

враскрыве АПС

Из м е р е н ие распределения фазы производят после измерения распределения давления в рабочей зоне, не меняя положения аку­ стической прожекторной системы.

М е т о д д в у х т о ч е ч н ы х

п р и е м н и к о в

1. Один из двух точечных приемников

помещают в какую-либо

точку поля в плоскости измерения. Такой может быть точка, одно­ временно п р и н а д л е ж а щ а я плоскости измерения и оптической оси А П С . Этот приемник является неподвижным, сигнал его принима­ ют за опорный. Другой приемник подвижный . Сигналы с приемни­

ков подаются после усиления на фазометр Ф2-7

(см. рис. 6.4).

2. П е р е м е щ а я второй приемник по плоскости

измерения, фик­

сируют с помощью фазометра ф а з у точек поля относительно опор­

ной точки, в которую помещен

опорный

приемник.

И н т е г р а л ь н ы й

м е т о д

( п о с л е д о в а т е л ь н о е

с р а в н е н и е )

1.Датчик фазометра помещают на оси симметрии АПС .

2.Поворачивая пластинку (датчик) вокруг вертикальной оси, регистрируют д и а г р а м м у направленности (зависимость величины

сигнала на пластинке от угла поворота е е ) .

3. С помощью вибратора колеблют пластинку на определенный угол. Поворачивая ее вокруг оси, добиваются равенства сигналов на пластинке в двух крайних положениях (ориентация на равносигнальное направление) . Регистрируют сигналы.

4. П е р е м е щ а ю т пластинку (датчик) в другую точку поля по горизонтальной оси. Опять, колебля пластинку на угол ею, но не поворачивая ее, регистрируют новые сигналы на пластинке в двух крайних положениях.

5. Последовательно, с определенным

шагом, проходят все точ­

ки горизонтальной оси в одну сторону от

оси симметрии, регистри­

руя сигналы.

 

6.Пункты 3, 4, 5 повторяют по другую сторону от оси симмет­

рии.

7.Используя д и а г р а м м у направленности, обрабатывают осцил­ лограммы .

8.

Получают зависимость

а

(х).

 

 

 

9.

Интегрируя функцию

а

{х)

по промежутку [10—х],

находят

распределение фазы по оси х.

 

 

 

 

 

10.

То ж е самое повторяют

д л я другой горизонтальной

оси

(на

новой

глубине) и т. д. пока не

будет снято распределение

фазы

на всей площади интегрирующего сечения поля.

 

 

 

По предложенным методикам были получены д и а г р а м м ы

рас ­

пределения амплитуды и фазы

звукового давления

в

раскрыве

А П С . Н а рис. 7. 10 приведены

графики распределения

амплитуды


д Р , 3 5

+ 2

fa

= 1,5mu,

 

мм-

200 J J00

-

Ч

Л7Л?

-/

100

 

 

 

 

 

 

-2

 

/

 

 

 

 

 

 

 

£І ip, град

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

±90\

 

 

 

/=1,5пгц

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Я І Зч

 

 

 

 

 

 

 

и * —

d o о

 

 

1 л

/I

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Я; MM

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

•30

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 7.11. Распределение

амплитуды (а) и

фа­

 

 

 

 

 

 

 

зы

(б)

звукового давления в раскрыве рефракто­

 

 

 

 

 

 

 

 

ра из полистирола на

частоте 1,5 мгц

 

 

 

 

 

 

и фазы

звукового

давления

на выходе

А П С

с

рефракторо м

из

АМГ - 6 на частоте /—1,5

мггц.

Н а

рис.

7. 15 а

приведена

 

зависи ­

мость ^ -у^ - (/цил) .

снятая

в

поле этого

ж е р е ф р а к т о р а .

В

 

качестве

облучателя

использовалась

плоская

пластина

диаметром

8

мм

с

рассеивающей

линзой. Д и а г р а м м а

направленности

такого

излуча ­

теля приведена на рис. 7. 6 а.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Коэффициент линейного использования апертуры д л я р е ф р а к ­

тора из АМГ - 6 получился равны м

0,53.

Н а рис. 7. 11 показаны

ана­

логичные графики

д л я р е ф р а к т о р а

 

из

полистирола

на

 

частоте

/ = 1 , 5

мггц.

Излучателе м

с л у ж и л а

плоская

пьезопластинка

диа ­

метром

5 мм.

Н а

рис. 7.

15 б

приведена

зависимость

^ ° ц и

л

(/цИ Л ).

снятая в поле этого рефрактора . Коэффициент использования

рас ­

крыва

составляет

0,54. Н а

рис. 7.12

приведены кривые

распреде ­

ления

амплитуды

и ф а з ы

д л я

р е ф р а к т о р а

из

оргстекла

на

частоте

/ = 1 , 5 мггц.

Облучателем

с л у ж и л а

та ж е

пластина,

что

и

д л я

реф­

рактора из АМГ-6. Н а рис. 7.15в приведена зависимость

-^у^-л

(Лшл)

д л я этого случая .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ИТ


лР,35

-X,

им \\

50 С\юО

 

 

=4£

 

 

 

-90\

 

 

 

 

5)

 

Рис.

7.12.

Распределение

амплитуды

(а) и фа­

зы

(б) звукового давления п раскрыве рефрак­

 

тора

из оргстекла

на частоте

1,5 мгц

дР . 35

Х,мп

a)

 

200ЦГ

 

 

 

fa<5mu

0

 

1

/

w

•л»

CPU nop

— V

.млі

і

 

4

 

—rt—

 

і8s

 

 

V

к 4 A0

Л \

 

 

 

 

 

-200

 

 

о;

Рис. 7.14. Распределение амплитуды (а) и фазы (б) звукового дав­ ления в раскрыве рефлектора из АМГ-6 на частоте 1,5 мгц.

Аналогичные графики дл я рефрактора из оргстекла на частоте

/ — 5 мггц приведены на рис. 7.13. Облучателем

служит

слабовы ­

пуклый излучатель, д и а г р а м м а

направленности

которого приведе­

на на рис. 7.7. Н а рис. 7. 15 г приведена

зависимость

^ С ц " л ( / ц н л )

для этого случая. Коэффициент использования раскрыва

рефракто ­

ра из оргстекла составляет примерно 0,54.

 

 

 

На рис. 7.14 приведены результаты испытания рефлектора на

частоте 1,5 мггц.

Излучателем

с л у ж и л а

слабовыпуклая

пластина,

д и а г р а м м а направленности

которой

показана

на рис . 7.7. Н а

рис. 7.15 д приведена

зависимость ^ " л

(^ц»л)-

Коэффициент ли ­

нейного использования

апертуры

равен

0,6. Результаты

измерений

рефракторных А П С показывают,

что имеет

место

удовлетворитель­

ное совпадение

амплитудной

и фазовой

неоднородностей

поля с со ­

ответствующими расчетными величинами, полученными по методи­

кам,

изложенным

в главах

I I и V . Необходимо т а к ж е отметить,

что

коэффициент

линейного

использования

апертуры

рефракторов

лежит в пределах

0,53-^0,54. Знание этой

величины

в а ж н о при

проектировании и эксплуатации А П С .