Способ измерения коэффициентов отражения и прохождения звука материалов

Способ измерения коэффициентов отражения и прохождения звука материалов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТОВ ОТРАЖЕНИЯ И ПРОХОЖДЕНИЯ ЗВУКА МАТЕРИАЛОВ, заключающийся в том, что в гидроакустической измерительной KaMejge устанавливают на одной линии излучатель звука, приемник отраженных от образца колебаний, образец материала и приемник прошедших образец колебаний, излучают звуковые колебания, принимают с помощью соответствукндих приемников звуковые колебания и по отношению уровней звукового давления на соответствующем .приемнике при наличии образца и при его отсутствии определяют коэффициенты отражения и прохождения звука, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений за счет уменьшения влияния реверберационных помех, фиксируют систему излучатель образец - приемники и вращают ее вокруг оси, перпендикулярной линии (Л излучатель - приемники, со скоростью, исключающей появление помех гидродинамического происхождения. о: to СП ) О)

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3NII G 01 N 29/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ,:

ГОСУДАРСТ8ЕККЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3306262/25-28 (22) 22.06.81 (46) 23.12.83. Бюл. М 47 (72) В.Т.ляпунов и В.С.Майоров (53) 620.179.16 (088.8) (56) 1. Колесников A.E. Импульсный интерферометрический метод измерения коэффициента отражения звука. ."Измерительная техника", 1974, Р 5, с. 18-20.

2. Клюкин И.И., Колесников А.Е.

Акустические измерения в судостроении. Л., Судостроение, 1966, с. 210-212. (54)(57) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ КОЗФФИЦИЕНТОВ ОТРАЖЕНИЯ И ПРОХОЖДЕНИЯ ЗВУКА

MATEPHAJI0B, заключающийся в том, что в гидроакустической измерительной камере устанавливают на одной

„„SU„„2596 А линии излучатель звука, приемник отраженных от образца колебаний, образец материала и приемник прошедших образец колебаний, излучают звуковые колебания, принимают с помощью соответствующих приемников звуковые колебания и по отношению уровней звукового давления на соответствующем .приемнике при наличии образца и при его отсутствии определяют коэффициенты отражения и прохождения звука, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения точности измерений за счет уменьшения влияния реверберационных помех, фиксируют систему иэлучатель— образец — приемники и вращают ее е вокруг оси, перпендикулярной линии излучатель — приемники, со скоростью, исключающей появление помех гидродинамического происхождения.

1062596 ники и вращают ее вокруг оси, riepпендикулярной линии излучатель приемники, "co скоростью, исключающей появление помех гидродинамического происхождения.

На чертеже представлена схема устройства, реализующего способ измерения коэффициентов отражения и прохождения звука материалов.

Устройство, реализующее предлагаемый способ, состоит иэ механизма 1 механического вращения, генератора 2, излучателя 3 звука, звукоприемника 4, расположенного впереди испытуемого образца 5, звукоприемника 6, расположенного в зоне акустической тени образца, измерительной камеры 7, усилителей 8 и 9, делителя 10 частоты, стробоскопического блока 11 и регистратора 12. Генератор 2 подключен к излучателю 3 звука, звукоприемники 4 и 6 и излучатель 3 звука жестко закреплены на испытуемом образце, соединенном с механизмом 1 механического вращения. Звукоприемник 4 подключен к усилителю 8, а звукоприемник 6 — к усилителю 9, выходы усилителей 8 и 9 подключаются последовательно к сигнальному входу стробоскопического блока 11, запускающий вход .стробоскопического блока 11 через делитель 10 частоты подключен к генератору 2, выход стробоскопического блока подключен к регистратору 12.

Способ измерения коэффициентов отражения и прохождения звука материалов реализуется следующим образом.

С помощью механизма 1 механического вращения систему излучатель 3 образец 5 — звукоприемники 4 и 6, помещенную в измерительную камеру

7, вращают вокруг оси, перпендикулярной линии излучатель 3 — эвукоприемннки 4 и 6. Генератор 2 возбуждает излучатель 3 звука. На эвукоприемник 4 воздействует сигнал, соответствующий сумме падающих звуковых колебаний, кОлебаний, отраженных от образца 5, и нерегулярных во времени колебаний, отраженных от границ измерительной камеры

7, а на эвукоприемник 6 поступает сигнал, соответствующий сумме прошедших образец 5 колебаний и нерегулярных колебаний, отраженных от границ измерительной камеры 7. Стробоскопический блок 11, соединенный через делитель 10 частоты с генератором 2, формирует стробирующий импульс, позволяющий при подключении стробоскопического блока к выходу усилителя 9 выделить полезный сигнал, прошедший через образец, а при подключении стробоскопического блока

Изобретение относится к акустичес-. ким измерениям и может быть использовано для измерения коэффициентов отражения и прохождения звука через образцы материалов в форме перегородок и пластин конечных размеров.

Известен интерферометрический метод измерения коэффициента отражения звука, в котором измерения коэффициента отражения звука выполняются в поле стоячей волны, возникающей при отражении звуковых колебаний от поверхности образца )1) .

Наиболее близким к изобретению является способ измерения коэффи- 15 циентов отражения и прохождения звука материалов, заключающийся в том, что в гидроакустической измерительной камере устанавливают на . одной линии излучатель звука, при- д) емник отраженных от образца колебаний, образец материала и приемник колебаний, прошедших образец, излучают звуковые колебания, принимают с помощью приемников звуковые 25 ,колебания и по отношению уровней звукового давления на соответствующем приемнике при наличии образца и при его отсутствии определяют коэффициент отражения звука и коэффициент прохождения звука .(2) .

Недостатком этих способов является наличие реверберационных помех и связанное с этим ограничение нижнего диапазона частот измерения, что обусловлено требованием временного разделения падающего, отраженного, прошедшего образец сигналов и мешающих сигналов, отраженных от границ измерительной камеры. Выполнение этого 40 требования на низких частотах недостижимо ввиду того, что пространственная длина измерительного импульса соизмерима с размерами камеры.

Цель изобретения — повышение точ- 45 ности измерений за счет уменьшения влияния реверберационных помех.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу измерения коэффициентов отражения и прохождения звука материалов, заключающемуся в том, что в гидроакустической измерительной камере устанавливают на одной линии излучатель звука, приемник отраженных от образца колебаний, образец материала и приемник прошедших образец колебаний, излучают звуковые колебания, принимают с помощью соответствующих приемников звуковые колебания и по отношению уровней звукового давления ОО на соответствующем приемнике при наличии образца и при его отсутствии определяют коэффициенты отражения и прохрждения звука, фиксируют систему излучатель — образец — прием-65

1062596

Составитель В.Волков

Редактор H ° Бобкова Техред A.Áàáèíåö КорректорГ.Огар

Заказ 10210/45 Тираж 873 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035,Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 к выходу усилителя Ь вЂ” полезный сигнал, соответствующий сумме падающих и отраженных от образца колебаний.

Выделенный полезный сигнал подается на регистратор 12.

На втором этапе измерений выполняется запись сигналов без образца, соответствующих значению падающих звуковых колебаний. Регистрирование сигналов выполняется, как и с образцом, с выхода усилителей 8 и 9 при вращении системы излучатель — звукоприемники. Запись падающих звуковых колебаний двумя звукоприемниками требуется для компенсации уменьшения.амплитуды, обусловленной сфе- 15 ричностью иэлученной звуковой волны.

Для определения коэффициента отражения звука образца выполняют выделение отраженного сигнала, как разность между суммой падающих и отраженных колебаний и падающих колебаний, записанных регистратором 12 с выхода усилителя 8 при наличии и отсутствии образца. Коэффициент отражения определяется отношением ампли- туды отраженного от образца сигнала к амплитуде падающего звукового сигнала, полученного при записи без образца с выхода усилителя 8.

Коэффициент прохождения звука через образец определяется отноше нием амплитуды прошедших образец К0лебаний к амплитуде падающих колебаний, записанных с выхода усили = теля 9 при наличии образца и при его отсутствии.

При вращении образца совместно с излучателем и эвукоприемниками в гидроакустической измерительной к.,мере полезные сигналы, обусловленные отражением и прохождением звука в образце, остаютея когерентными излучаемому сигналу, а сигналы, обусловленные отражениями от границ измерительной камеры, становятся нерегулярными во времени, что при когерентном накоплении полезных сигналов уменьшает влияние реверберационных помех.

Скорость вращения системы излучатель — образец — приемники не должна превышать скоростей, при ко-. торых на измерения начинают влиять помехи гидродинамического происхождения, особенно помехи; связанные с возникновением кавитации.

Изобретение позволяет повысить точность акустических измерений коэффициентов отражения и прохождения звука в гидроакустических измерительных камерах за счет уменьшения влияния реверберационных помех, а также снизить рабочие частоты акустических измерений без увеличения размеров измерительных камер.