Погружной/врезной гидрофон ВС 311

  • обратимый гидрофон без встроенного усилителя;
  • используется в качестве приёмника и излучателя;
  • исследование слабых сигналов в широком диапазоне частот;
  • изучение сверхдальнего распространения акустических сигналов;
  • варианты исполнения: погружной или врезной.

Чтобы купить гидрофон, узнать стоимость и/или положить его в корзину, выберите опции заказа:

от 94 754 руб.

Очистить

ВС 311 — прочный сферический малогабаритный гидрофон для абсолютных измерений распространяющегося в рабочей среде звука. Гидрофон имеет первоклассные характеристики во всех геометрических направлениях. Обладает всенаправленными характеристиками в угловом диапазоне шириной 270° в плоскости х-z и 360° в плоскости х-у.

Варианты исполнения

гидрофонов ВС 311

Применение погружных гидрофонов

Погружной гидрофон ВС 311

используется для измерения путём погружения в воду на кабеле

Врезной гидрофон ВС 311

используется для измерений путём врезки в стенку герметичного сосуда или трубы

Применение врезных гидрофонов

Характеристики

погружных/врезных гидрофонов ВС 311

Технические характеристики
Обозначение ВС 311
Тип исполнения погружной врезной
Номинальная чувствительность по напряжению 65 мкВ/Па 39 мкВ/Па
Номинальная чувствительность по заряду 0,44 пКл/Па 0,3 пКл/Па
Уровень чувствительности (относительно 1 В/мкПа) -204 дБ
Частотный диапазон 3…100 000 Гц
Максимальное значение амплитуды измеряемого звукового давления 100 кПа
Максимальное значение амплитуды измеряемого звукового давления с аттенюатором до 10 МПа
Предельное статическое давление 60 МПа
Емкость без учета кабеля не менее 6 нФ
Взрывозащищенное исполнение по заказу
Материал корпуса нержавеющая сталь
Размеры (длина × диаметр корпуса) 173 × ⌀23 мм 171 × ⌀23 мм
Присоединительная резьба М20×1,5
Масса (без кабеля)
Длина кабеля стандартная 10 м 2 м
Предельная длина кабеля 250 м
Внешний диаметр кабеля 10,2 мм
Вид кабеля коаксиальный с оболочкой ПВХ, имеет центральный проводник и экран
устойчив к среде, содержащей серную кислоту
Разъём кабеля BNC
Рабочая среда измерений вода, воздух, нефть и нефтепродукты, природный газ
Температура рабочей среды 0…+60 °С
Температура окружающего воздуха −60…+80 °С

Сертификат СИ РФ № 62091

Тип гидрофонов ВС 311 внесён в государственный реестр средств измерений под № 63761-16

знак взрывозащищенное исполнение Ex-100

Сертификат взрывозащиты

Гидрофоны ВС 311 с маркировкой взрывозащиты 2ExmIIT6 X соответствуют требованиям технического регламента Таможенного союза TP TC 012/2011

Назначение

погружных/врезных гидрофонов ВС 311

измерение

  • звука, распространяющегося в воде;
  • ультразвука в жидких средах;
  • шума во влажных и загрязненных средах;
  • звука в жидкой и газовой средах (лабораторные и заводские).

Применение

  • в качестве калибровочного эталона;
  • в качестве излучателя звука;

исследование

  • звуков морских млекопитающих
  • процессов кавитации

Требования к монтажу

врезных гидрофонов ВС 311

Гидрофоны должны устанавливаться в специально подготовленные посадочные места, переходники, вварные бобышки и пр.

Монтаж гидрофона (установка в посадочное место) осуществляется гаечным ключом за шестигранник измерительной головки. Производить установку за другие части корпуса датчика недопустимо.

Для обеспечения герметизации гидрофона в месте установки использовать входящее в комплект поставки торцевое уплотнение (медная кольцевая прокладка). Использование других средств (фум-лента, сантехнический лен и пр.) нежелательно, так как не смогут обеспечить необходимой герметизации.

Разметка посадочного места

Монтаж врезного гидрофона

Пример установки врезного гидрофона

Схема подключения

погружных/врезных гидрофонов ВС 311

Гидрофоны ВС 311 подключаются к анализаторам спектра ZET 017 через усилители заряда ZET 420 (при использовании в качестве излучателя) и ZET 440 (при использовании в качестве измерителя).

Схема подключения погружных гидрофонов ВС 311 при использовании в качестве излучателя

Схема подключения врезных гидрофонов ВС 311 при использовании в качестве измерителя

При подключении гидрофонов ВС 311 к анализаторам спектра ZET 017 через усилители заряда ZET 440 необходимо произвести ряд настроек для корректной работы.
Во вкладке «Настройки» усилителя заряда ZET 440 требуется установить коэффициент усиления ×10.

Далее необходимо перейти в настройки канала анализатора, к которому подключен усилитель заряда ZET 440 и в свойствах канала анализатора, во вкладке «Измерительный канал» задать чувствительность подключенного гидрофона согласно паспорту на устройство.

Настройка параметров усилителей заряда ZET 440

Диспетчер устройств

Настройка измерительного канала

Схема подключения погружных гидрофонов ВС 311 при использовании в качестве излучателя

Схема подключения врезных гидрофонов ВС 311 при использовании в качестве излучателя

Работа гидрофонов ВС 311 в режиме приёма

Амплитудно-частотные характеристики гидрофонов ВС 311 в режиме приёма приведены на графике.

Работа гидрофонов ВС 311 в режиме излучения

Гидрофон ВС 311 может работать в качестве излучателя звука и использоваться при измерениях звука, распространяющегося в жидкости, а также при калибровке методом взаимности. Дело в   том, что пьезоэлектрический  чувствительный элемент гидрофона  обладает эффектом обратимости. Механическое возбуждение приводит к формированию сигнала электрического и наоборот — приложение напряжения переменного тока на чувствительный элемент приводит к возбуждению механических колебаний. Частотная характеристика гидрофона ВС 311 приведена на рисунке. Данные приведены к излучению на расстоянии 1 метр. Наклон данной кривой является типичным для гидрофонов  с пьезоэлектрическими чувствительными элементами.

График работы гидрофона ВС 311 в режиме излучения

Для определения звукового давления, создаваемого гидрофоном в режиме излучения на расстоянии 1 метр, при подаче на вход сигнала определённого уровня на определённой частоте, необходимо воспользоваться формулой:

m = 10n/20,

где n — коэффициент преобразования гидрофона, дБ относительно мкПа/В на 1 метр (данное значение определяется из АЧХ гидрофона в режиме излучения);
m — отношение давления, производимое излучателем, к напряжению, мкПа/В.
Пример:
При подаче на вход гидрофона сигнала уровнем 5 В на частоте 50 кГц, звуковое давление, создаваемое гидрофоном в режиме излучения на расстоянии 1 метр, определяется из АЧХ гидрофона в режиме излучения следующим образом:

x/5 = 10127/20

x = 11,2 Па

Области применения

погружных/врезных гидрофонов ВС 311

Гидрофон является пьезоэлектрическим преобразователем с чувствительным элементом, изготовленным из керамических пьезоэлектрических материалов. Чувствительный элемент и его внутренняя опорная конструкция прочно закреплены в звукопроницаемом колпаке из синтетического хлоропренового каучука. Опорный корпус изготовлен из нержавеющей стали, отличающейся высокой прочностью, коррозийной устойчивостью, стойкостью к влияниям неблагоприятной окружающей среды и надёжностью в морской воде. Гидрофон не имеет незащищенных металлических частей.

Гидрофон ВС 311 является датчиком динамического давления и обладает ровной частотной характеристикой во всей области исследуемых частот в любой однородной среде, в том числе воздухе, морской и пресной воде.

Гидрофоны ВС 311 применяются для определения давления взрывной волны до 1000кПа, длительностью импульса 2-5 мс (чувствительность по времени порядка 0,1мс).

В социальной жизни китообразных важную роль играет акустическая коммуникация. Шумовое загрязнение океана (гидролокаторы, подводные взрывы или водный транспорт) является основной причиной гибели морских млекопитающих, поскольку способны травмировать органы слуха китообразных.

Исследование звуков морских млекопитающих

Гидрофоны ВС 311 могут применяться в качестве первичного преобразователя акустического давления в акустических измерительно-регистрационных комплексах при исследовании морских млекопитающих. Шумопеленгаторы на основе гидрофонов ВС 311 позволяют локализовать вокализирующих морких млекопитающих, а так же производить запись звуков, которые издают киты и дельфины.

Данный метод является наиболее экологически безопасным, поскольку шумопеленгаторы, расположенные на дне акватории, не беспокоят морских обитателей. А данные, полученные с помощью таких систем, являются достаточными для точного определения местонахождения любых источников звука.