NF EN 60565
Acoustique sous-marine - Hydrophones - Étalonnage dans la bande de fréquences de 0,01 Hz à 1 MHz
Le présent document spécifie des méthodes pour l'étalonnage des hydrophones ou des transducteurs réversibles utilisés comme des hydrophones, en particulier dans la bande de fréquences de 0,01 Hz à 1 MHz. Les règles de présentation des résultats d'étalonnage sont établies.
Le présent document spécifie des méthodes pour l'étalonnage des hydrophones ou des transducteurs réversibles utilisés comme des hydrophones, en particulier dans la bande de fréquences de 0,01 Hz à 1 MHz. Les règles de présentation des résultats d'étalonnage sont établies.
Le présent document spécifie les méthodes et procédures d'étalonnage en champ libre des hydrophones, ainsi que des transducteurs électroacoustiques individuels qui peuvent être utilisés comme hydrophones (récepteurs) et/ou projecteurs (transducteurs sources) . Deux grands types d'étalonnage sont couverts par le présent document: l'étalonnage absolu utilisant la méthode par réciprocité d'onde sphérique à trois transducteurs, et l'étalonnage relatif par comparaison avec un dispositif de référence qui a déjà fait l'objet d'un étalonnage absolu.
- AVANT-PROPOS2
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1 Domaine d'application6
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2 Références normatives6
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3 Termes et définitions6
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4 Symboles et termes abrégés12
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5 Procédures d'étalonnage14
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5.1 Principes14
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5.2 Limites de champ15
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5.3 Choix schématique des procédés15
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5.4 Compte-rendu des résultats15
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5.5 Périodes de réétalonnage16
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5.6 Considérations relatives à la température et à la pression pour l'étalonnage16
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6 Préparation des transducteurs16
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6.1 Mouillage16
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6.2 Support de l'hydrophone16
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6.3 Influence du câble16
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7 Mesures électriques17
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7.1 Forme du signal17
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7.2 Mise à la terre17
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7.3 Mesure de la tension de sortie de l'hydrophone17
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7.4 Mesure du courant traversant le projecteur18
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7.5 Mesure de l'impédance de transfert19
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8 Etalonnage en champ libre par réciprocité19
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8.1 Principe général19
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8.2 Théorie20
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8.3 Distance de séparation25
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8.4 Distance minimale entre transducteurs et surfaces délimitantes25
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8.5 Limites en fréquence25
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8.6 Mesures et vérifications26
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8.7 Incertitude29
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9 Etalonnage en champ libre par comparaison29
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9.1 Principe29
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9.2 Comparaison avec un hydrophone étalon29
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9.3 Etalonnage avec un projecteur étalonné30
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10 Etalonnage par excitation hydrostatique31
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10.1 Principe31
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10.2 Détermination de la pression équivalente31
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10.3 Mesure de la sensibilité des hydrophones35
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10.4 Conception du système de vibration36
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10.5 Incertitude37
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10.6 Méthode alternative pour l'excitation hydrostatique37
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11 Etalonnage par compensation piézo-électrique37
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11.1 Principe37
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11.2 Procédure38
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11.3 Conception de la chambre d'étalonnage40
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11.4 Limites pratiques de la méthode de compensation piézo-électrique42
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11.5 Incertitude42
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12 Etalonnage par réciprocité du coupleur acoustique42
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12.1 Principe42
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12.2 Procédure42
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12.3 Théorie43
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12.4 Elasticité acoustique44
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12.5 Limite de haute fréquence44
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12.6 Limite de basse fréquence44
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12.7 Mesure44
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12.8 Incertitude45
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12.9 Limites45
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12.10 Etalonnage du coupleur acoustique à l'aide d'un coupleur de référence avec deux transducteurs réciproques et un coupleur auxiliaire avec les deux mêmes transducteurs et un hydrophone à étalonner45
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12.11 Etalonnage du coupleur acoustique à l'aide d'un coupleur de référence avec deux transducteurs réciproques et un coupleur auxiliaire avec les deux mêmes transducteurs, un hydrophone à étalonner et une source sonore47
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12.12 Etalonnage du coupleur acoustique à l'aide d'un coupleur, d'un transducteur réciproque, d'un projecteur, d'un hydrophone à étalonner, et d'un organe subsidiaire d'élasticité connue49
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13 Etalonnage avec un pistonphone51
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13.1 Principe51
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13.2 Procédure51
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13.3 Limites54
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13.4 Incertitude55
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14 Etalonnage avec une colonne vibrante55
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14.1 Principe55
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14.2 Procédure56
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14.3 Expression pour la pression57
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14.4 Détermination de la sensibilité57
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14.5 Conditions de mesure59
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14.6 Incertitude60
- Annexe A (informative) Réponse directionnelle d'un hydrophone61
- Annexe B (informative) Corrections de la charge électrique63
- Annexe C (informative) Techniques par impulsions dans les étalonnages en champ libre65
- Annexe D (informative) Evaluation de l'incertitude dans l'étalonnage des hydrophones74
- Annexe E (informative) Circuit équivalent du système d'excitation pour l'étalonnage avec une colonne vibrante78
- Annexe ZA (normative) Références normatives à d'autres publications internationales avec les publications européennes correspondantes83
- Bibliographie79
- Figure 1 - Système de coordonnées dans le sens des aiguilles d'une montre7
- Figure 2 - Cadre de mesure pour soutenir les trois transducteurs en ligne: un projecteur P, un transducteur réciproque T, et un hydrophone H à étalonner24
- Figure 3 - Schéma de la méthode de l'excitation hydrostatique32
- Figure 4 - Schéma du système de mesure38
- Figure 5 - Schéma de la chambre pour hautes fréquences41
- Figure 6 - Coupleur de réciprocité avec trois transducteurs; un projecteur P, un transducteur réciproque T, et un hydrophone H à étalonner.43
- Figure 7 - Coupleur de référence avec deux transducteurs: un projecteur P et un transducteur réciproque T46
- Figure 8 - Coupleur auxiliaire avec trois transducteurs: un projecteur P, un transducteur réciproque T, et un hydrophone H à étalonner46
- Figure 9 - Coupleur auxiliaire avec quatre transducteurs; un projecteur P, un transducteur réciproque T, une source sonore S, et un hydrophone H à étalonner48
- Figure 10 - Schéma du système de mesure51
- Figure 11 - Pistonphone55
- Figure 12 - Colonne vibrante56
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Figure C.1 - Schéma d'un projecteur et d'un récepteur dans une cuve remplie d'eau présentant les sources principales de réflexions67
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Figure C.2 - Instant d'arrivée de l'écho dans une cuve de 6 m x 6 m x 5 m avec des transducteurs placés de façon optimale68
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Figure C.3 - Signaux d'hydrophones pour un couple de transducteurs sphériques [projecteur: fréquence de résonance de 18 kHz, facteur Q de 3,5; hydrophone: fréquence de résonance de 350 kHz; fréquence de fonctionnement: 2 kHz (gauche) et 18 kHz (droite)69
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Figure E.1 - Circuit équivalent simplifié de la colonne vibrante78
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