Разработка методов и средств повышения точности градуировки приемников звукового давления в водной среде в условиях свободного поля (31.05.2010)

Автор: Исаев Александр Евгеньевич

6) На основе предложенной формулировки чувствительности приемника в полосе частот и полученной зависимости эффективного размера ГМ от ширины полосы частот разработан метод градуировки, создан и введен в эксплуатацию рабочий эталон «Установка метрологическая МБ 2» для исследований и градуировки ГМ в диапазоне частот 1-100 кГц. Применение в МБ 2 методов акустической голографии позволило не только оценивать влияние элементов конструкции ГМ на поле в точке приема, но также выявлять элементы, вызывающие искажения поля, и использовать полученные данные для совершенствования конструкции ГМ.

7) Исследована зависимость характеристики направленности ГМ в полосах частот от удаленности источника вторичного излучения относительно точки приема, что позволило разработать метод определения эффективного размера ГМ в 1/n-октавных полосах частот, не применяя сложных измерительных процедур акустической голографии.

8) Предложенные в диссертации технические решения и методы уменьшения погрешностей, созданные эталонные установки и их метрологические исследования позволили:

- повысить точность калибровки гидрофонов по полю до уровня лучших мировых достижений, что подтверждено международными ключевыми сличениями CCAUV.W-K1,

- обосновать и подтвердить в диапазоне частот 1-500 кГц бюджет составляющих неопределенности калибровки с наименьшей среди участников ключевых сличений стандартной расширенной неопределенностью от 0,19 до 0,3 дБ,

- закрепить заявленные ВНИИФТРИ возможности в области калибровки гидрофонов в базе СМС-данных Международного бюро мер и весов.

9) Под руководством автора на основе разработанных им методов измерений и способов уменьшения погрешностей созданы исходный ведомственный эталон единицы звукового давления в водной среде и серия рабочих эталонов 2-го разряда для градуировки измерительных гидрофонов с чувствительностью от 5 мкВ/Па до 30 мВ/Па: установки для градуировки гидрофонов УГГ-1, РЭ-У-4, ВМФ-Р1; комплексы для поверки гидрофонов ВМФ-РЭ1/2, ВМФ-РЭ1/3, ВМФ-РЭ1/4, ВМФ-РЭ1/5; установки метрологические МБ 1 и МБ 2 внесены в государственный реестр СИ. С введением в эксплуатацию этих эталонов погрешность градуировки рабочих измерительных гидрофонов по полю уменьшилась с 2-3 дБ до 0,8-1,5 дБ.

10) На основании анализа бюджета неопределенностей обоснованы направления работ по повышению точности установок свободного поля Государственного первичного эталона ГЭТ 55-2008.

В диссертационной работе на основании выполненных автором теоретических и экспериментальных исследований изложены научно обоснованные технические решения, внедрение которых вносит значительный вклад в совершенствование государственной системы обеспечения единства гидроакустических измерений, в создание эталонной базы для воспроизведения и передачи единицы звукового давления гидроакустическим приемникам на частотах до 1 МГц на более высоком уровне точности, ориентированном на современные и перспективные требования науки и технологий, и в повышение качества гидроакустических средств вооружений и военной техники ВМФ.

4. ОСНОВНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Публикации в изданиях, рекомендованных ВАК

1 Исаев А. Е. и др. Снижение погрешности градуировки гидрофонов в свободном поле методом взаимности в гидроакустическом бассейне// Акустический журнал. -Том 50.-№5.-2004.-С. 628-637.

2 Исаев А.Е. Чувствительность и характерный размер гидрофона в полосе частот при наличии источников отражений// Измерительная техника.-2005.-№ 12.-С. 53-57.

3 Stephen P. Robinson, Alexander E. Isaev et al. An international key comparison of free-field hydrophone calibrations in the frequency range 1 to 500 kHz// JASA.-2006. -Vol. 120.-№ 3.-P. 1366-1373.

4 Исаев А.Е., Сильвестров С.В. Результаты участия ВНИИФТРИ в первых международных ключевых сличениях эталонов в области гидроакустических измерений// Измерительная техника.-2006.-№ 3. -С. 65-70.

5 Исаев А.Е. Эффективная полоса частот при измерениях в свободном поле в условиях лабораторного гидроакустического бассейна// Измерительная техника.-2006.

-№ 11.-С 46-51.

6 Исаев А.Е. Оптимизация подводных конструкций, применяемых при градуировке гидрофонов в свободном поле// Измерительная техника.-2007.-№1.-С 66-64.

7 Исаев А.Е. Метод оценки эффективного размера гидроакустического измерительного модуля при градуировке в 1/n-октавных полосах частот// Законодательная и прикладная метрология.-2007.-№ 3. -С. 85-89.

8 Исаев А.Е. Применение методов акустической голографии при исследовании гидроакустических измерительных модулей в условиях лабораторного бассейна// Законодательная и прикладная метрология.-2007.-№ 5.-С. 53-57.

9 Исаев А.Е., Поликарпов А.М. Градуировка гидроакустических измерительных модулей в условиях лабораторного бассейна// Законодательная и прикладная метрология.-2007.-№ 6.-С. 46-52.

10 Исаев А.Е. Совершенствование методов воспроизведения и передачи размера единицы звукового давления в водной среде в условиях свободного поля// Измерительная техника.-2007.- № 8.-С. 59-62.

11 Исаев А. Е. Модифицированная процедура метода взаимности в свободном поле// Измерительная техника.-2007.-№ 12.-С. 48-52.

12 Исаев А.Е. Градуировка гидрофона при наличии отражающих элементов с использованием согласованной пространственной фильтрации// Акустический журнал. -2008.-Том 54.-№ 3.-C. 1-8.

13 Исаев А.Е., Матвеев А.Н. Два подхода к градуировке гидрофонов по полю при непрерывном излучении в незаглушенном бассейне// Измерительная техника.-2008. -№ 12.-С. 47-51.

14 Исаев А.Е., Матвеев А.Н. Градуировка гидрофонов по полю при непрерывном излучении в реверберирующем бассейне// Акустический журнал.-2009.-Том 55.-№ 6.

-C. 727 - 736.

15 Исаев А. Е. Нижняя частота градуировки гидрофона по полю при излучении тональных сигналов в незаглушенном бассейне// Измерительная техника.-2010.-№ 1. -С. 20-24.

16 Исаев А. Е., Матвеев А. Н. Повышение частотного разрешения при обработке акустических сигналов методом скользящего комплексного взвешенного усреднения//Акустический журнал.-2010.-Том 56.-№ 2,.С. 277-283.

17 Исаев А.Е. Уменьшение влияния переходного процесса при градуировке гидрофонов по полю на низких частотах с использованием квадратурно-дополненных гармонических сигналов// Измерительная техника.-2010.-№ 4.-С. 20-24.

Монография

18 Исаев А.Е. Точная градуировка приемников звукового давления в водной среде в условиях свободного поля. - Менделеево: ФГУП «ВНИИФТРИ». -2008.-369 с.

19 Исаев А.Е., Матвеев А.Н., Сильвестров С.В. Способ градуировки гидрофона по полю при излучении непрерывного сигнала в измерительном бассейне с отражениями. Патент РФ № 2390968 С2. Кл. H04R 29/00.Опубликован 27.05.2010 в БИ № 15.

Публикации в других изданиях

20. Исаев А.Е. и др. Государственный специальный эталон единицы звукового давления в водной среде в диапазоне частот 1*10-2 – 1*106 Гц// Сб. научн. трудов ВНИИФТРИ «Проблемы метрологического обеспечения гидроакустических измерений»/ М: ВНИИФТРИ.-1992.-С. 14-19.

21. Исаев А.Е., Лопашев Д.З. Акустические измерения// Сб. трудов VI сессии Российского акустического общества «Акустика на пороге XXI века»/ М: МГГУ.-1997.

.-2008.

33. Исаев А.Е. Влияние параметров водной среды на погрешность измерений в лабора-торном бассейне // Измерения в гидроакустике и акустике. Труды ВНИИФТРИ/

Менделеево: ФГУП «ВНИИФТРИ».-2009.-Вып. 57 (149).-С. 49-64.

34. Исаев А.Е. Уменьшение погрешности, обусловленной временной нестабильностью гидрофона// Измерения в гидроакустике и акустике. Труды ВНИИФТРИ/


загрузка...