2.4. Средства измерений и вспомогательные устройства

При выполнении измерений в бассейне применяются следующие средства измерений и вспомогательные устройства:

излучатели, приемники, коллиматоры;

измерительные приборы, установки (системы).

В качестве излучателей и приемников используются отдельные электроакустические преобразователи, излучающие и приемные устройства имеющие нормированные характеристики, определяемые на внешних (доступных при измерениях) электрических зажимах.

Технические характеристики излучателей и приемников должны соответствовать следующим требованиям:

- чувствительность излучателя в режиме излучения должна обеспечивать в месте размещения образца или приемника акустический сигнал, превышающий давление акустических шумов в полосе 1/3 октавы не менее чем на 12 дБ;

- чувствительность приемника в режиме приема должна обеспечивать напряжение, превышающее напряжение электрических шумов измерительной установки в полосе 1/3 октавы не менее чем на 14 дБ,

Рабочий диапазон частот излучателей и приемников и диапазон частот измерительной аппаратуры должен быть не ниже диапазона частот, в котором проводят измерения характеристик преобразователя. Рекомендуется использовать излучатели или приемники на частотах ниже 0,7 от резонансной частоты.

Эталонные измерительные приемники (гидрофоны) должны быть отградуированы со средним квадратическим отклонением результата измерения их чувствительности в режиме приема, не превышающим 0,5 дБ.

Конструкции излучателей и приемников должны иметь риски, определяющие их пространственную ориентацию при выполнении измерений.

Излучатели и приемники должны быть снабжены формулярами, содержащими их характеристики, в том числе частотную характеристику чувствительности, характеристики направленности (допускаются типовые).

Периодичность поверки излучателей и приемников должна выполняться в сроки, оговоренные в эксплуатационной документации.

2.5 Измерительные приборы, установки.

Состав измерительных приборов и средств вычислительной техники (СВТ) должен позволять производить набор измерительных установок и систем, предусмотренных методами измерений в соответствия с номенклатурой измеряемых параметров образцов.

Перечень приборов, оборудования и перечень принадлежностей, используемые при проверке электроакустических параметров преобразователей, приведены в методиках измерений. Приборы, установки и устройства (рабочие эталоны) должны быть аттестованы и иметь свидетельство о государственной поверке (аттестации).

Нестандартизованные измерительные установки (системы) должны быть аттестованы и снабжены формуляром (паспортом) содержащим их технические и метрологические характеристики.

Допускается использование других приборов и СВТ, технические характеристики и показатели точности которых обеспечивают определение метрологических характеристик с требуемой точностью.

Любой современный измерительный акустический тракт вклю­чает в себя акустическую часть, (излучатель звука) и наоборот (приемник звука), и электронную часть, где создаются электри­ческие сигналы (генератор), усиливаются и преобразуются в форму, удобную для регистрации, визуального наблюдения или дальней­шей обработки.

Типовой измерительный тракт включает излучающую и прием­ную части. В состав излучающей части входят: генератор электри­ческих непрерывных колебаний, импульсный модулятор для тех случаев, когда излучение звука производится импульсами, усили­тель мощности и электроакустический преобразователь, исполь­зуемый как излучатель звука. Структурная схема типового акустического изме­рительного тракта приведена на рис. 2.4.

4 5

1 — генератор непрерывных колебаний; 2 — импульсный модулятор;

3 — уси­литель мощности; 4 — излучатель звука;

5 — приемник звука; 6 — предва­рительный усилитель;

7 — децибельный делитель; 8 — фильтры;

9 — времен­ной селектор; 10 — самописец уровней;

11 — электронный вольтметр; I2 — ос­циллограф.

Рисунок 2.4. Структурная схема типового акустического измерительного тракта

В качестве измерительного излу­чателя могут быть использованы все типы электроакустических преобразователей для соответствующей среды, описанные ранее. Как правило, электронная аппаратура — промышленного изго­товления и имеет возможность перестройки частоты, регулировки амплитуды электрических сигналов (и параметров импульсов), а также регулировки для согласования выхода электронной части со входом электроакустического преобразователя.

В состав приемной части входят: приемник звука — электро­акустический преобразователь ( гидрофон, гидроакустическая антенна и т. д.), работающий на предварительный усилитель, так как обычно приемник звука удален от основной электронной аппаратуры. Необходима фильтрация по частоте принимаемых сигналов для исключения всевозможных электрических наводок. При импульсном режиме работы производится селекция сигналов во времени. Получаемые сигналы могут наблюдаться на инди­каторе осциллографа, фиксироваться электронным вольтметром и регистрироваться самописцем уровня,

В зависимости от цели измерений и характеристик исполь­зуемых приборов отдельные элементы измерительной системы могут меняться. В приборах измерительного тракта всегда имеются делители напряжения (иногда в виде отдельного прибора, как на рис. 2.4, часто встроенные в усилители, фильтры и т. д.). Их вы­полняют обычно ступенчатыми, с децибельной шкалой ослабле­ний, так как плавная регулировка не обеспечивает строгой по­вторяемости параметров. Положения делителей должны учиты­ваться при градуировке, калибровке и измерениях.

Градуировка приемников и излучателей звука производится по методикам, разработанным разработчиком изделия с учетом требований государственных и отраслевых стандартов. Методики, предназначенные для метрологических поверок преобразователей, должны быть согласованы с ВНИИМ им. Менделеева.

В методиках устанавливаются методы, условия, средства измерений параметров и характеристик приемника или излучателя, соответствующие им показатели точности и форма представления результатов.

Координатные устройства

Координатные устройства по числу перемещений, пределам изменения значений координат излучателей, приемников и образцов, отсчету и регистрации значений текущих координат, по своей грузоподъемности и другим техническим характеристикам должны соответствовать требованиям методов измерений параметров образцов. Координатные устройства должны быть снабжены средствами отсчета значений текущих координат.

Технические характеристики разработанных координатных устройств и погрешности отсчета текущих координат приведены в рекомендуемом приложении 7.

Конструкция, размещение, системы управления и электромонтаж координатных устройств должны быть таковыми, чтобы общий уровень акустических шумов в бассейне при работающих координатных устройствах не должен превышать 0,05 Па в третьоктавной полосе рабочего диапазона измерений.

Координатные устройства бассейнов должны быть аттестованы в соответствии с требованиями ГОСТ 24555—81 и снабжены формуляром ( паспортом), содержащим их характеристики, в том числе: погрешности отсчета текущих линейных и угловых координат и отклонение штанги от вертикали.