ГОСТ 8.555-91 (МЭК 866-87) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Характеристики и градуировка гидрофонов для работы в частотном диапазоне от 0,5 до 15 МГц

3. ОПРЕДЕЛЕНИЯ

3.1. Свободное поле - звуковое поле в однородной и изотропной среде, в которой влияние границ пренебрежимо мало.

3.2. Дальнее поле - звуковое поле на таком расстоянии от источника, где мгновенные значения звукового давления и колебательной скорости практически совпадают по фазе.

Примечание. В дальнем поле звуковое давление создается сферическими волнами, расходящимися от точки, находящейся на излучающей поверхности или вблизи нее. Таким образом, давление, создаваемое источником звука, обратно пропорционально расстоянию от источника.

3.3. Акустический центр - точка на преобразователе или вблизи него, на достаточном удалении от которой излучаемые преобразователем сферические звуковые волны кажутся исходящими из этой точки.

3.4. Гидрофон (или приемник) - преобразователь, на выходе которого возникает электрический сигнал под действием распространяющихся в воде акустических сигналов.

Примечание. Гидрофоны, используемые для измерения высокочастотных ультразвуковых полей, состоят из тонкого пьезоэлектрического элемента, который монтируют на конце иглоподобного датчика. Активный элемент обычно не превышает 1,0 мм в диаметре. Этот тип гидрофона, определяемый термином "гидрофон", рассматривается в настоящем стандарте. Если же возникает необходимость сказать о более крупном преобразователе, используемом в качестве гидрофона, то в этих случаях применяется и термин "приемник".

3.5. Обратимый преобразователь - преобразователь, который может работать в качестве гидрофона или излучателя; последний представляет собой устройство, которое преобразует электрические сигналы в звуковые.

3.6. Взаимный преобразователь - линейный, пассивный и обратимый преобразователь.

3.7. Напряжение холостого хода гидрофона - напряжение, которое появляется на выходе гидрофона при отсутствии тока через выводы.

Обозначение: , единица измерения: вольт, В.

Примечание. В настоящем стандарте все значения напряжений, токов и звуковых давлений (если это специально не оговорено) представлены в виде средних квадратических значений.

3.8. Чувствительность гидрофона в свободном поле - отношение напряжения холостого хода гидрофона к звуковому давлению в месте расположения акустического центра гидрофона в невозмущенном свободном поле плоской волны, которое существовало бы в отсутствии гидрофона.

Обозначение: , единица измерения: вольт на паскаль, В/Па.

Примечание. Давление может быть или синусоидальным, или шумовым, отфильтрованным в узкой полосе среднего геометрического между границами частотной полосы, рассматриваемой как данная частота. Частота и условия на выходе, к которым относится чувствительность, должны быть определены.

3.9. Уровень чувствительности в свободном поле - двадцатикратный десятичный логарифм отношения чувствительности в свободном поле к опорному значению чувствительности . Единица измерения: децибел, дБ.

Примечание. В/мкПа.

3.10. Передаточная характеристика по току излучателя на данной частоте - это отношение акустического давления в звуковой волне, в определенной точке, при отсутствии явлений интерференции, к току на входе.

Обозначение: , единица измерения: паскаль на ампер, Па/А.

3.11. Коэффициент взаимности - отношение чувствительности преобразователя в свободном поле к его передаточной характеристике по току для любой системы, в которой взаимный преобразователь действует как излучатель и приемник.

Если распространяющиеся звуковые волны аппроксимируются плоскими волнами, коэффициент взаимности принимает значение и является коэффициентом взаимности для плоской волны. Обозначение: , единица измерения: ватт на паскаль в квадрате, Вт/Па.

Примечание. Коэффициент взаимности для плоской волны применяется к распространению плоской волны, реализуемой в дальнем поле преобразователя, но чистые условия дальнего поля не используются при калибровке по п.7.3.6. Вследствие этого введен поправочный коэффициент (см. п.7.2.3), который включает допуски для отклонений от условий плоской волны.

3.12. Диаграмма направленности гидрофона - обычно представляемая графически зависимость чувствительности гидрофона от направления распространения плоской звуковой волны в заданной плоскости, проходящей через акустический центр преобразователя, и на данной частоте.

3.13. Сопротивление утечки на конце кабеля - отношение напряжения на выводах кабеля гидрофона к постоянному току, проходящему через них.