Способ измерения распределения скорости звука в жидкой среде

Способ измерения распределения скорости звука в жидкой среде

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к акустическим измерениям и быть использовано для измерения вертикального распределения скорости звука в естественных водоемах. Цель изобретения - повышение точности измерения за счет устранения зависимости измеряемой величины от неконтролируемых изменений расстояний между отражателями звука. В исследуемую среду при помощи акустического преобразователя 2 излучают акустические колебания , которые, распространяясь в среде, отражаются от отражателей 3, 3,...,3,...,3„ и попадают на прй емники 4 звука. С помощью измерителей 6 временных интервалов определяют времена распространения акустических колебаний от акустического преобразователя 2 до отражателей 3i и до приемников 4 звука, по котор№1 ЗВМ 7 рассчитывает распределение скорости распространения звука в жидкой среде. 1 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК!

5!! 4 G О! Н 5/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (2!) 4258439/25-28 (22) 08.06.87 (46) 23.02.89.Бюл. К- 7 (72) Г.Н.Серавин и А.П.Пономаренко (53) 534.22 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 958868, кл. G О! Н 5/00, !98!. (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ

СКОРОСТИ ЗВУКА В ЖИДКОЙ СРЕДЕ (57) Изобретение относится к акустическим измерениям и может быть использовано для измерения вертикального распределения скорости звука

s естественных водоемах. Цель изобретения — повышение точности измерения за счет устранения зависимости

„„Я0„„1460619 А 1 измеряемой величины от неконтролируемых изменений расстояний между отра- жателями звука ° В исследуемую среду при помощи акустического преобразователя 2 излучают акустические колебания, которые, распространяясь в среде, отражаются от отражателей 3,, 3 ° 3 3 и и попадают на при емники 4 звука. С помощью измерителей 6 временных интервалов определяют времена распространения акустических колебаний от акустического преобразователя 2 до отражателей 3!, и до приемников 4 звука, по которым

ЭВМ 7 рассчитывает распределение скорости распространения звука в жидкой среде. 1 ил.

1460619

Изобретение относится к области акустических измерений и может быть использовано для измерения вертикального распределения скорости зву5 ка (BPC3) в естественных водоемах.

Цель изобретения — повыщение точности измерений эа счет устранения зависимости измеряемой величины от неконтролируемых изменений расстояний между отражателями звука.

На чертеже изображена структурная схема устройства для осуществления предлагаемого спосбба.

Устройство содержит последователь- 15 но соединенные передатчик 1 и акустический преобразователь 2, отражатели 3 звука, последовательно соединенные приемники 4,звука, усилители

5 и измерители 6 временных интерва- 20 лов, и ЭВМ 7. Вторые входы измерителей 6 временных интервалов подключены к выходу передатчика 1, вкходы измерителей 6 временных интервалов связаны с входами ЭВМ 7. 25

Устройство для измерения распределения скорости звука в жидкой среде работает следующим образом.

Передатчик.1 возбуждает акустический преобразователь 2. Соответствующий акустический сигнал, распространяясь в водной среде, последовательно отражается от искусственных акустических отражателей 3,,3,...,3;.

3„, установленных вдоль направления распространения акустического сигна35 ла. Соответствующие отраженные акустические сигналы достигают приемников 4 звука, первого — совмещенного с акустическим излучателем 2, второ- 40 го и третьего — установленных на фиксированных П< и D, D =D1 р стояниях по обе стороны от первого приемника 4 звука на одном горизонте с ним.

Времена прихода принятых сигналов, т.е. времена распространения их от акустического излучателя до отражателя i и обратно к первому; второму и третьему акустическим приемникам, соответственно равны „;, С и з, .

Электрические сигналы с приемников 4 звука через усилители 5 и с передатчика 1 поступают на соответствующие измерители 6 времейных интервалов, выходы которых подключены

55 к ЭВМ 7. Последняя по расстояниям

0< и D от первого приемника до второго и третьего и риемников, временам прихода акустических сигналов и t ; производит вычисление приведенных углов прихода принятых сигналов

0< . = arcsin 0,5 й, /(t; — t ) и значений скорости звука С; на горизонте z расположения i-ro акустического отражателя г

Сф сов Ос, 0 81nO(; с; = с, + — — — - - ° - — - < — —.- 11

О, Ь 1+81 ;

D 1+Sine(; -1 х t; С cosd; ) 1 где е; = (; + ;)/2; (D<+ De)/2, В предлагаемом устройстве передатчик 1 с акустическим излучателем и первый акустический приемник 4 с уси-. лителем 5, а также второй и третий акустические приемники 4 с усилителями 5 установлены на дне водоема, а акустические отражатели 3„,3,..., 3,...,3„ прикреплены к тросу 8 с притопленным поплавком 9. Для устранения значительных. перемещений поплавка 9 используются оттяжки 10.

Формула изобретения

Способ измерения распределения скорости звука в жидкой среде, заключающийся в том, что в исследуемой среде размещают излучатель, установленные на фиксированных расстояниях

D; друг .от друга отражатели и совмещенный с излучателем приемник звука, излучают в исследуемую среду звуковые .колебания, принимают их после отражения от отражателей, измеряют времена t;их распространения до отражателей и обратно и с учетом измеренных времен и расстояний D; определяют распределение скорости звука в жидкой среде, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повьппения точности измерений, дополнительно устанавливают на расстояниях D, и D< соответственно от излучателя на одной прямой второй и третий приемники звука, измеряют времена t ; s t ; распространения звуковых колебаний от излучателя до отражателей и до соответственно второго и третьего

1460619 приемников звука, а распределение скорости звука в жидкой среде определяют по формуле где ; — приведенные углы прихода принятых сигналов, 2

Со cos o

)r

1 о

С,. (в;)-С, Г sin е(; — — (— — - — ) д 1+sinu;

1+sino(. Ч1

cos о(; Я ю ; = srcsin(0,5 t,, /(t; - t,; ) ), tz + э

Do

- — -х о

D + D< ф ю z D tg

У 2

9 о

Составитель Д.Широчин

Редактор А.Козориз Техред Л.Сердюкова Корректор B.Бутяга т

Заказ 535/51 Тираж 512 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета но изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101