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JJG 1175-2021 200 Hz~5 kHz标准水听器(复数移动权值平均法).pdf简介:
JJG 1175-2021 是中国国家计量检定规程,全称为《水听器检定规程》。该规程针对的是水听器,这是一种用于测量水下声音的仪器,主要用于海洋、水利工程、地质勘探等领域。规程特别针对200 Hz至5 kHz频率范围的水听器进行了详细的规定。
复数移动权值平均法是一种在检定过程中使用的信号处理技术,它涉及到对测量数据进行处理,以获取更准确的平均值。在水听器检定中,这种方法可能用于评估水听器在不同频率下的性能,通过计算每个频率点的权值并进行平均,可以得到一个综合的性能指标,反映水听器在整个测试频率范围内的性能表现。
该规程明确了水听器的检定方法、检定条件、检定周期、检定结果的评定和处理等内容,为水听器的生产和使用提供了科学、统一的计量依据,以保证测量结果的准确性和可靠性。
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指定参数α=2元△r;/c,其中c为水中声速,并且使用比值表示在幅度为1的复指 数函数exp(一iαf)在频率间隔△f 内的移动平均值,如公式(B.7)所示:
式中,平均的结果表示为假设函数与真实函数的乘积,即α和△f总是不一致,不 为0,围绕0作振荡,振幅随着参数α和△f的增大而减小。因而,在频率间隔内复指 数函数的移动平均造成了函数幅度的减小。 因此,公式(B.6)可以表示为公式B.8):
式中,函数e;(f,△f)=y(△f,t;)exp(一jk△r)。 函数(△f,)=sin(元△ft)/元△ft决定了反射影响的减小依赖于时间延迟和频 率间隔△f。在频率间隔△f,=1/tl内使函数e;(f,△f)为0时,t;>t1时间延时的反 射影响减少到不足5次。这个结论对于任意i路反射相似的情况都存在。 每个传递函数在频率间隔△f:(=1/t:)内的复数移动平均都排除了延迟第i次反射 影响,导致后续反射至少五倍的减少。总之,反射影响的减少可以看作是在频率间隔 △f=1/t1,△f2=1/2,,△f=1/tm内一步一步平均的结果(m≤n)。频率间隔
f1=1/t1,f2=1/t2,.,△fm=1/tm 步平均的结果(m≤n)。频率间隔 由函数(fi,f2,,fm,)=II(f:,)确定。
函数(fi,f2,,fm,)=II(f:,)确定
在自由场测量中,需要测量被检水听器转移阻抗的频率响应函数,发射换能器和接 收水听器总的转移阻抗Z(f)为
发射换能器和接收水听器间的转移阻抗为:
ZpH(f) = UH() Ip(f)
则量中,由于受到了反射波的影响,系统的转移阻抗发生畸变,其畸变可以用转 来表示:
ZPH(f) =ZPH(f)HwT(f)
同样,发射换能器和接收水听器之间的转移阻抗经过CMWA处理后,如(B.12) 所示:
可以看出,发射换能器与水听器间的转移阻抗经过移动权值平均处理后,可以表示 成转移阻抗与一个余项和的形式,由前面的理论分析可得,该余项和经过移动权值平均 处理后其值近似等于0。此时,就可以得到自由场声场条件下的转移阻抗。 因此,通过CMWA法对自由场发射换能器与接收水听器间传输阻抗的估计,得到 发射换能器与被检接收水听器间的传输阻抗和发射换能器与标准水听器间的传输阻抗, 对自由场互易检定方法,还需得到互易水听器与被检水听器之间的传输阻抗。通过公式 (B.13)(比较法)或公式(B.14)(互易法)就可以得到被检水听器的自由场灵敏度。
GB 8505-1987 编写土方机械使用说明书的一般规定IZ rx I d Fx Mx=M。 IZrp| d p MH ZpT d pr
(B.13) (B. 14)
(B.13)和公式(B.14)可以用分贝形式表示,则被检水听器的自由场灵敏 利为: