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

     5.1. Чувствительность

Образцовый гидрофон должен соответствовать следующим характеристикам в отношении чувствительности в свободном поле .

5.1.1. Уровень чувствительности

Уровень чувствительности гидрофонов классов А и В должен быть достаточным для измерения акустического давления, равного 3·10 Па и выше, с отношением сигнал/шум не менее 6 дБ.

Примечание. На уровень чувствительности гидрофона в свободном поле влияют: размеры активного элемента, тип и длина соединительного кабеля, значение входного импеданса используемых электронных устройств.

5.1.2. Линейность

В динамическом диапазоне от 3·10 до 3·10 Па выходное напряжение гидрофонов классов А и В должно быть линейным при изменении акустического давления в свободном поле при максимально допустимом отклонении ±10%. Это условие удовлетворяется, если на графике зависимости выходного напряжения от акустического давления в свободном поле прямая линия, проходящая через точку со значением напряжения, соответствующим давлению 3·10 Па, не отличается от измеренных значений более, чем на установленный процент допуска (см. черт.2). Это условие должно выполняться для любой частоты в пределах полосы пропускания данного гидрофона. Если гидрофон остается линейным и для более высоких давлений, превышающих уровень 3·10 Па, то должен быть установлен действительный верхний предел линейности.

Примечание. На измерения акустического давления в области выше 3·10 Па могут повлиять нелинейные эффекты в среде распространения.

График зависимости выходного напряжения от звукового давления в свободном поле,
используемый для оценки линейности гидрофона

- выходное напряжение; - звуковое давление в свободном поле

Черт.2

5.1.3. Частотная зависимость

Уровень чувствительности в свободном поле должен быть постоянным в установленной полосе частот по крайней мере в две с половиной октавы в частотном диапазоне от 0,5 до 15 МГц при максимально допускаемой погрешности 2 дБ для класса А и 4 дБ для класса В. Уровень чувствительности не должен изменяться более чем на ±0,5 дБ (класс А) и ±1 дБ (класс В) при любом частотном приращении порядка 100 кГц, попадающем в определенную ранее полосу пропускания.

Примечания:

1. Несмотря на то, что гидрофоны класса А необходимы для полной количественной оценки импульсного поля, удовлетворительные количественные результаты можно получить для полей в непрерывном режиме посредством гидрофона, который не соответствует требованиям, предъявляемым к устройствам класса А в части частотной зависимости, но соответствует всем другим требованиям класса А.

2. На практике наличие отклонений в частотной характеристике необходимо исследовать методом спектрального анализа. Амплитуду любого наблюдаемого отклонения необходимо определять вышеописанным методом градуировки.

5.1.4. Температурная стабильность

В температурном диапазоне от 16 до 30 °С уровень чувствительности гидрофонов класса А не должен изменяться более чем на ±1 дБ по отношению к значению при 23 °С, а в температурном диапазоне от 30 до 40 °С - не более чем на ±2 дБ по отношению к значению при 23 °С.

5.1.5. Временная стабильность

Временная стабильность гидрофонов класса А должна быть такой, чтобы уровень его чувствительности изменялся не более чем на ±2 дБ в течение одного года при обеспечении работы гидрофона в определенных условиях, соответствующих перечисленным в настоящем стандарте. Из этого следует, что гидрофон нужно повторно градуировать в интервалах времени, которые не должны превышать года.

Примечание. Желательно в некоторых случаях иметь лучшую временную стабильность, но не всегда практично проводить точную градуировку чаще одного раза в год.