Research on Biomedical Engineering
http://www.rbejournal.periodikos.com.br/article/5889fb655d01231a018b45f2
Research on Biomedical Engineering
Original Article

Métodos de calibração de hidrofones

Hidrophone calibration methods

Costa-Félix, Rodrigo Pereira Barretto da; Machado, João Carlos

Downloads: 0
Views: 841

Resumo

O presente trabalho consta de uma revisão minuciosa dos métodos de calibração de hidrofones, aplicáveis tanto aos do tipo agulha quanto aos de membrana. São revistos os méto dos mais utilizados, absolutos e por comparação, associados às diversas técnicas de calibração e destinadas à determina ção da sensibilidade do hidrofone. Os métodos descritos são: Reciprocidade, Varredura Plana, Interferometria a laser, TDS (Time Delay Spectrometry) e da Propagação Não Linear ou da Geração de Harmônicos. É apresentado um quadro compa rativo descrevendo a incerteza típica e a máxima freqüência ultra-sônica inerentes a cada um dos métodos. A calibração de hidrofones com base no Método da Reciprocidade tem incerteza típica de cerca de ± 19% (1,5 dB) entre 0,5 e 15 MHz. Com o Método da Varredura Plana, a incerteza é de cerca de ±6% (0,5 dB) até 5 MHz e de ±18% (1,4 dB) entre 5 e 15 MHz. O Método da Interferometria é considerado padrão primário para calibração de hidrofones, sendo sua incerteza típica de ±4% (0,3 dB) até 15 MHz, ou ±15% (1,2 dB) até 70 MHz. Para o Método TDS, as incertezas estão em torno de ±7% (0,7 dB) até 5 MHz e de ±14% (1,1 dB) até 30 MHz. Atualmente, o mé todo interferométrico é considerado o melhor, mas não é de largo emprego devido ao seu alto custo de implementação.

Palavras-chave

Metrologia, Calibração, Ultra-som, Hidrofo ne, Transdutor.

Abstract

This paper presents a detailed review of the methods used to cali brate hydrophones, including needle and membrane types. The review considers the most used methods, based in both direct or comparison principles, associated to distinct calibrate methods ap plied in the hydrophone sensitivity determination. The methods depicted herein are: Reciprocity, Planar Scanning, Laser Interfer ometer, TDS (Time Delay Spectrometry) and Harmonic Genera tion or Nonlinear Propagation. Typical uncertainties and highest frequency covered by the aforementioned methods are compiled in a table for comparison. Hydrophone calibration based on reci procity has typical uncertainty of about ±19% (1.5 dB) between 0.5 and 15 MHz. With the planar scanning method the uncer tainty is about ±6% (0.5 dB) up to 5 MHz and of ±18% (1.4 dB) between 5 and 15 MHz. Interferometer method is considered the primary standard for hydrophone calibration, with typical uncer tainties about ±4% (0.3 dB) up to 15 MHz, or ±15% (1.2 dB) up to 70 MHz. For TDS method, uncertainties are about ±7% (0.7 dB) up to 5 MHz and of ±14% (1.1 dB) up to 30 MHz. Hydrophone calibration based on the nonlinear method has uncertainties of ±8% (0.7 dB) up to 15 MHz. Presently, the interferometer method is considered the best one, but it is not widely used due its high cost for implementation.

Keywords

Metrology, Calibration, Ultrasound, Hydrophone, Transducer.
5889fb655d01231a018b45f2 rbeb Articles
Links & Downloads

Res. Biomed. Eng.

Share this page
Page Sections