CC BY
23
Секция акустической и медицинской техники
[1]. Измерения проводились в гидроакустическом бассейне, где скорость звука составляла с0 = 1493 м/с. Скачок скорости звука формировался при помощи дополнительного объёма водной среды с изменённой солёностью - скорость звука в объёме составляла с1 = 1510 м/с при солёности £ = 22%о. Обсуждаемые значения скорости звука измерялись контактным измерителем МИСЗ-НЕЛАКС, имеющим абсолютную погрешность измерений ±6 м/с.
1490 1495 1500 1505 с (г), м/с
Рис. 1. Геометрия задачи
Рис. 2. Результат восстановления
При сравнении теоретически и экспериментально восстановленных ПСЗ, видно, что экспериментальный профиль скорости звука практически совпадает с расчётным, что свидетельствует о достаточно высокой точности разработанного метода неконтактного восстановления ПСЗ в жидкой среде.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Раскита М.А. Неконтактное измерение профиля скорости звука. Лабораторный эксперимент. Сборник трудов XVIII сессии Российского акустического общества. Т.ІІ. - М.: ГЕОС, 2006. - С. 16-18.
УДК 534.222
С.П. Тарасов, Т.Н. Куценко, Н.Н. Свинобаев
Известия ЮФУ. Технические науки
Специальный выпуск
СПОСОБ ОЦЕНКИ СКОРОСТИ ЗВУКА В ДОННЫХ ОСАДКАХ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ВЫСОКОНАПРАВЛЕННЫХ ПАРАМЕТРИЧЕСКИХ
АНТЕНН
Одной из важнейших проблем при дистанционном исследовании морских донных осадков и стратификации морского дна является распознавание свойств придонных слоев по их акустическим характеристикам. Измерений только лишь коэффициентов обратного рассеяния по глубине, которые сравнительно просто могут быть выполнены, еще не достаточно для того, чтобы судить о свойствах донных осадков.
Наиболее перспективной представляется попытка дистанционного измерения скорости звука в разных слоях осадков по глубине. В настоящей работе рассматривается возможность оценки распределения скорости звука по глубине залегания слоев с использованием эффекта полного внутреннего отражения при падении звука на границу раздела двух сред под критическим углом.
Идея сводится к измерению угла падения акустических волн, при котором отсутствует прохождение в какой-либо слой донных осадков. Принципиально такая оценка может быть выполнена на основе анализа эхограмм зондирования дна при различных углах падения акустического луча на границу раздела вода-дно. Изменяя угол падения узкого звукового луча на границу путем сканирования характеристики направленности параметрической антенны [1], либо путем излучения (или приема) веера узких лучей под разными углами к поверхности морского дна, нужно найти такой угол падения при котором эхоконтакт с придонным слоем оказывается неустойчивым, т.е. малейшее увеличение угла падения приводит к исчезновению эхоконтакта на эхограмме.
Т ехнология такого анализа предполагает параллельное получение по крайней мере двух эхограмм разрезов донных осадков, одна из которых осуществляется путем сейсмопрофилирования вертикально направленным звуковым лучом для представления реальной картинки стратификации донных осадков. Второй луч сканирует в вертикальной плоскости, тем самым обнаруживая угол, при котором пропадает эхоконтакт, являющийся устойчивым при вертикальном зондировании.
Предполагая, что значение скорости звука повышается с увеличением глубины залегания донного слоя, можно определить при каком угле падения на границу раздела перестанет фиксироваться эхосигнал от определенного придонного слоя. При таком градиенте скорости звука, плавное увеличение угла падения луча на границу раздела вода-дно приведет к последовательному пропаданию отметок эхо-сигналов сначала от более глубоких слоев, затем от слоев расположенных ближе к поверхности морского дна.
Путем регистрации углов падения луча, изменяющего свое положение от вертикального, характеризующихся пропаданием на эхограмме эхосигналов от определенных слоев, фиксируются значения критических углов, при которых наступает полное внутреннее отражение от границ раздела донных слоев. Зная значение скорости звука в воде вычисляется скорость звука в первом от поверхности дна слое, затем полученное значение скорости и зафиксированное значение угла падения, при котором пропадает эхосигнал от границы раздела двух лежащих рядом слоев, используются для вычисления скорости звука во втором слое и т.д.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 1. Воронин В.А, Тарасов С.П., Тимошенко В.И. Гидроакустические параметрические системы. - Ростов н/Д.: Ростиздат, 2004. - 400 с.
