Камера для измерения акустического импеданса материалов

Камера для измерения акустического импеданса материалов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к области акустики, в частности к испытанию материалов виброизолирующих и вибропоглощающих устройств. Целью изобретения является повышение точности измерения и расширение области применения sa счет исключения систематических и случайных погрешностей и обеспечения возможности проведения измерений при различных давлениях. Крьш1ка камеры выполнена с гладкой внутренней куполообразной поверхностью с отверстием в верхней части, пузырьки воздуха из жидкости свободно всплывают и удаляются из жидкости через отверстие в крьшке. Пузырьки 1зоздуха, оставшиеся в жидкости, при изменении давления сжимаются и растворяются в ней. Таким образом исключается влияние на результапз измерения пузырьков. Наличие источника переменного давления с системой регулирующих элементов позволяет производить измерение при различных давлениях. 1 ил., 1 з.п. ф-лы. с s (Л со 4; 00 со 4

(19) (11) (5ц 4 G 01 N 29/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ k Ф @, СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОИИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4049122/25-28 (22) 03.04.86 (46) 07.10.87. Вюл. 1(37 (72) В.Т.Ляпунов, А.В.Романовский, В.И.Скиба и И.Б.Шелепов (53) 620.179.16(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 673905, кл. С 01 N 29/00, 1977.

Druckkammerverfahren zur Messung

von akustischen Impedanzen in wasser.

Acustica,vol. 28, 11 - 2, Februar, 1973, s. 90-97. (54) КАМЕРА ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ АКУСТИЧЕСКОГО ИМПЕДАНСА МАТЕРИАЛОВ (57) Изобретение относится к области акустики, в частности к испытанию материалов виброизолирующих и вибропоглощающих устройств. Целью изобретения является повышение точности измерения и расширение области применения

=a счет исключения систематических и случайных погрешностей и обеспечения возможности проведения измерений при различных давлениях. Крьш ка камеры выполнена с гладкой внутренней куполообразной поверхностью с отверстием в верхней части, пузырьки воздуха из жидкости свободно всплывают и удаляются из жидкости через отверстие в крышке. Пузырьки воздуха, оставшиеся в жидкости, при изменении давления сжимаются и растворяются в ней.

Таким образом исключается влияние на результаты измерения пузырьков.

Наличие источника переменного давления с системой регулирующих элементов позволяет производить измерение при различных давлениях. 1 ил., 1 з.п. ф-лы.

1343342

Изобретение ОтH()cHтся к области акустики, в частности к HcI)ытанию материалов нпброиэолирующих и вибропоглощающих устройств.

ЦелЬю изобрет .ш)я является )JOB)III)ение точности измерения и расширение области применения «а счет исключения систематических и случайных погрешностей и обеспечения воэможности !0 проведения измерсш и при различных давлениях и распн)рение области при— ме))ения. !

1а )ертеже пр. дставлено устройство, общий вид.

Камера для иэмереш1я акустического импеданса материалов содержит пс— лый корпус 1, крышку 2 с гладкой внутренней куполообразной поверхпостью с отверстием в верхней части, поршень 3, разделяющий камеру на две герметич)сые полости — жидкостную с размещеннь)ми в ней приемником 4 звука (гипрофоном) и испытуемым образцом материала и воздушную с установ- ?5 ленньсм в ней на амортизаторах излучагелем (вибратором электродинамичpского типа) 5 с датчиками 6 положения поршня и датчиками вибрации поршня, источник 8 перс меня.) го давления, BI.I- 30 полнснный в BH;J:=. сосуда, чс)стичио за)I0fIBåIIlIoã -: жпдк0cтью., соединеннс)го соогветст ен)со с кидкостной и воздушной полостям:; к;)меры, ограничители 9 перемеще)III;i; оршня, настроечный злемент (дозатop) О, запорные вент)1)ш

11 — 16, баллон 1 воздуха BI;)cobol давления (BI,Д) ) манометр 18.

Камера работас1 следующим Образом.

Посл» эаполне)п.я через вснтиль 13 камеры жидко< гью, )саприм-."р водой, пузырьки воздуха. Одержащиеся в ней., свободно всплыв ))т и удалякп ся иэ объема жидкостной полости, в том числе из всех BBpтикальных соедиш1тель- 4 5 нь;х зазоров, пер мещаются по внутренней гладкой сферической поверхности крышки 2 и удаляются через отверстие, расположенное в верхней части крышки, после чего отвс рстие закрывается с помощью вентиля 14.

Путем открывания вентиля 16 к б»..—

;.ону 1 7 ВВД B к.мере по манометру 18 ус тапавливаетгя требуемое статическое давление при пом 1щи источник,l 8 пе-.е-55 меннсго давления, вьгполненно: о ?3 виде сосуда, ча стично заполненного жидкОс гью. 11рН пОвыш HHH ГI,"JIpÎà татичес— кol О давя еш!я B жIIJIKocтнОЙ TIoJloc ти

U1 (†) о — отношение входного напряжения на излучателе к выходному камеры беэ образца. объем образца; сжимаемость жидкости в камере. камс ры частично Оставшиеся после воэдухоудаления пузырьки воздуха сжимаются и растворяю ггя B жидкости. После установки требу; »о)о давления вентиль

l6 закрывается. Для устранения влияния на эксперимент воздуха, находящегося в полости источника 8 переменногo давления, закрываются вентили 12 и 11.

Поршень 3 под действием собственного веса и силы давления столба жидКОс тн ОПУСКаЕтСЯ На НИжНИй ОГРаНИЧИтель 9, О чем свидетельствует замыкание ниж )их контактов датчика 6 положения поршня 3. Для приведения подвижной системы вибратора в нейтральное рабочее положение производится отбор жидкости иэ камеры доэаторсм

10, позволяющим ваоьировать гидростатическое давление в жидкостной камере в малых пределах и с большой точностью. Вследствие возникающей при этом раз))ости давлений в полостях камеры происходит необходимое смещение поршня 3, 0 нахождении поршня 3 в нейтральном рабочем положении, не— обходимом для обеспечения работоспособности нибрато- », свидетельствует размъ)канне <ижних и верхних контакТоп lB гчик а 6 ))О. )секения .

Электродинамич: ский «ибратор 5, установленный в воздушной полости камеры„ передаст колебания связанному с. )им поршню 3, котор.)й, взаимодействуя с жидкостью, генерирует в ней звуковые IcoJleoavH. .. Измеряют отношение напряжений (по амплитуде и фазе) с датчика 7 вибрации Б и с гидрофо1 на 4 U камеры при наличии образца и при его отсутствии.

Комплексная сжимаемость образца1 материала определяется по формуле

1 U1 U„ к . -- — ((— -) — (— — ),)+ z V, С, П,р и„ где Сс, — калибровочная постоянная камеры;

Ug (--) — комплексное отношение входP ного напряжения на излучателе к выходному при наличии образца в камере;

1343342

Лкустический импеданс г д образца материала рассчитывается по формуле

z

У

ja Kp

5 где ц — круговая частота.

Использование камеры для измерения импеданса практически полностью устра няет систематические и случайные игрешности. Точность измерений становится практически равной точности измерения звукового давления и вибрации и составляет + 5-107.

Нижняя граничная частота рабочего диапазона предлагаемой камеры обусловлена конкретным типом вибратора. Для электродинамического вибратора ESE201 фирмы RFT она составляет 5 Гц.

Нижняя граничн:.,r частота предлагаемой камеры снижена, таким образом, по 20 сравнению с известным устройством в 20 раэ.

Одновременно камера обеспечивает измерение импеданса при различных гидростатических давлениях. Необходимость >5 таких измерений возникает в ряде практических задач, так как импеданс образцов материалов, как правило, существенно зависит от гидростатического давления. 30

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

1.Камера для измерения акустического импеданса материалов, содержащая жесткий полый корпус с крышкой,, излучатель и приемник звука, о т— л и ч а ю.щ а я с я тем, что, с целью повышения точности измерений и расширения области применения, она снабжена поршнем, разделяющим ее на две герметичные полости, жидкостную, предназначенную для .установки образца материапа и приемника эвукЯ, и воздушную, в которой на амортизаторах установлен связанный с поршнем излучатель, датчиками положения и вибрации поршня и источником переменного давления, выполненным в виде сосуда, частично заполненного жидкостью, и соединенным соответственно с жидкостной и воздушной полостями, а в качестве излучателя звука использован вибратор электродинамического типа.

2.Камера по п.1, о т л и ч а ю— щ а я с я тем, что крышка выполнена с гладкой внутренней поверхностью куполообразной формы с отверстием в верхней части.

1 34 3342

Составитель И.Лрдышева

Техред 11.Дидык КорректоР Л.Патай

Редактор 11.Егорова Заказ 4818/46 Тираж 776 Подписное

И1ИИПИ Г осударственного комитета СССР по делам изобретений и открытий !

13035, . 1осква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производ< твенно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Пр ектная, 4,