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.
Le présent document spécifie les méthodes d'étalonnage à basse pression de fréquence des hydrophones à des fréquences comprises entre 0,01 Hz et plusieurs kilohertz selon la méthode d'étalonnage.
- AVANT-PROPOS2
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1Domaine d'application 6
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2Références normatives 6
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3Termes et définitions 6
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4Symboles et termes abrégés 12
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5Procédures d'étalonnage 14
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5.1Principes 14
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5.2Limites de champ 15
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5.3Choix schématique des procédés 15
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5.4Compte-rendu des résultats 15
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5.5Périodes de réétalonnage 16
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5.6Considérations relatives à la température et à la pression pour l'étalonnage 16
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6Préparation des transducteurs 16
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6.1Mouillage 16
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6.2Support de l'hydrophone 16
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6.3Influence du câble 16
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7Mesures électriques 17
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7.1Forme du signal 17
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7.2Mise à la terre 17
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7.3Mesure de la tension de sortie de l'hydrophone 17
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7.4Mesure du courant traversant le projecteur 18
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7.5Mesure de l'impédance de transfert 19
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8Etalonnage en champ libre par réciprocité 19
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8.1Principe général 19
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8.2 Théorie20
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8.3Distance de séparation 25
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8.4Distance minimale entre transducteurs et surfaces délimitantes 25
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8.5Limites en fréquence 25
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8.6Mesures et vérifications 26
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8.7 Incertitude29
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9Etalonnage en champ libre par comparaison 29
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9.1 Principe29
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9.2Comparaison avec un hydrophone étalon 29
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9.3Etalonnage avec un projecteur étalonné 30
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10Etalonnage par excitation hydrostatique 31
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10.1 Principe31
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10.2Détermination de la pression équivalente 31
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10.3Mesure de la sensibilité des hydrophones 35
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10.4 Conception du système de vibration36
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10.5 Incertitude37
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10.6Méthode alternative pour l'excitation hydrostatique 37
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11Etalonnage par compensation piézo-électrique 37
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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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12Etalonnage par réciprocité du coupleur acoustique 42
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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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12.9Limites 45
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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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13.3Limites 54
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13.4 Incertitude55
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14Etalonnage avec une colonne vibrante 55
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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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