Способ определения нелинейного параметра жидких сред на низких частотах

Способ определения нелинейного параметра жидких сред на низких частотах

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к акустическим измерениям и может оыть использовано для определения параметра нелинейности жидкости среды на низких частотах в натурных условиях. Цель изобретения - повышение точности и упрощение измерений в области низких частот. Измерение амплитуд акустического давления в исследуемой и эталонной средах осуществляется на разностной частоте в максимуме волны. « И

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„, Ы2„„1681228 А1 (51)5 G 01 N 29/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР 1 . : ср

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4695324/28 (22) 26.04.89 (46), 30.09.91. Бюл, N. 36. (71) Тихоокеанский океанологический институт Дальневосточного отделения АН

СССР (72) В.А,Акуличев, В.А.Буланов и Д.Н,LUeховцев (53) 620.179.16 (088.8) (56) Зарембо Л,К., Красильников В,А. Введение в нелинейную акустику. М.: Наука, 1966, с. 166.

Изобретение относится к области акустических измерений и может быть использовано при измерениях параметра нелинейности жидкой среды в натурных условиях.

Целью изобретения является повышение точности измерений в области низких частот и упрощение измерений.

Способ определения нелинейного параметра заключается в следующем.

В исследуемой и эталонной жидких средах при помощи двух электроакустических преобразователей (ЭАП), расположенных на расстоянии половины длины А разност ной волны, возбуждают акустические колебания, измеряют амплитуды акустического давления на разностной частоте в обеих средах на расстоянии Л/ 4 от ЭАП и по ихзначениям с учетом параметра нелинейности эталонной среды определяют нелинейный параметр исследуемой среды.

В натурных условиях с борта судна на заданную глубину опускается установка. состоящая из двух плоских акустических пре(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НЕЛИНЕЙНОГО ПАРАМЕТРА ЖИДКИХ СРЕД НА, НИЗКИХ ЧАСТОТАХ

{57)Изобретение относится к акустическим измерениям и может ьыть использовано для определения параметра нелинейности жидкости среды на низких частотах в натурных условиях. Цель изобретения — повышение точности и упрощение измерений в области низких частот, Измерение амплитуд акустического давления в исследуемой и эталонной средах осуществляется на разностной частоте в максимуме волны. образователей, расположенных друг против друга на расстоянии половины длины волны

il на разностной частоте, Приемный изме- (Ь рительный гидрофон помещают на расстоя- 0ф ние iL/4 от каждого преобразователя на их в акустической оси. На преобразователи от задающих генераторов через усилители подают электрические напряжения частотой f< на один преобразователь и частотой

fz — на другой. При этом давления Р1 и Рг, создаваемые в среде первым и вторым пре- И образователями, выбираются такими, что"бы экспериментальная зависимость Р,1 =

=F(P1xP2) имела линейный характер, Зависимость Р от интенсивности! получают сначала для среды с известным napaf метром нелинейности или измеренным с достаточной степенью точности другим методом. Затем измерения проводят в среде с неизвестным параметром нелинейности при этом же значении приведенной

1681228 (4) Р> А (1+Р )(1 ) I)I (2) где А — некоторая постоянная величина, е — значение параметра нелинейности в невозмущенной среде;

Д,j — коэффициенты, определенные из эксперимента, 1 — приведенная интенсивность волн накачки, I = Р1хР2;

Р1, P2 — звуковые давления на частотах накачки f) и f2, измеренные в той же точке, что и давление на разностной частоте.

Составитель Д.Широчин

Техред М,Моргентал Корректор М.Максимишинец

Редактор О.Спесивых

Заказ 3308 Тираж 372 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 интенсивности. Параметр нелинейности исследуемой среды определяют из формулы

Рх, Рд — амплитуды давления звука разностной частоты соответственно в исследуемой среде и в среде с известным параметром.

Создание разностной частоты в предлагаемом способе двумя преобразователями, расположенными друг против друга на расА стоянии друг от друга ь =, где л, — длина разностной волны (в центре между ними образуется максимум давления на раэностной частоте), при этом первый преобразователь излучает волну частотой f1, а второй частотой обеспечивают то, что процесс нелинейного взаимодействия осуществляется не B пространстве, как в прототипе, и нелинейныее эффекты возрастают по мере увеличения расстояния, а во времени внутри области, образованной торцовыми поверхностями преобразователей, реализующих способ, и поверхностью в пределах телесного угла основных лепестков характеристик направленности.

Эмпирическое выражение, полученное нз ос ове экспериментальных результатов, для звукового давления на разностной частоте, при расположении приемника р, аления на расстоянии il/4 от каждого преобразователя имеет вид

При измерениях используется линейный участок зависимости (2).

Для линейного участка зависимость (2) имеет вид

5 РЛ Аео . (3)

Откуда

Рд

Eo = —

AI

P,, I определяются из эксперимента.

Благодаря тому, что измерения проводятся в максимуме волны разностной частоты, обеспечивается наилучшее отношение сигнал/помеха.

Формула изобретения

Способ определения нелинейного параметра жидких сред на низких частотах, заключающийся в том, что в исследуемой и эталонной средах на расстоянии E друг от друга устанавливают излучающий и приемный преобразователи, возбуждают акустические колебания при помощи излучающего преобразователя, измеряют амплитуды акустического давления с помощью приемного

25 преобразователя и по ним определяют параметр нелинейности исследуемой среды, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений в области низких частот и упрощения измерений, устанавливают в исследуемой и эталонной средах на расстоянии А от основного излучающего преобразователя дополнительный излучающий преобразователь с частотой, отличной от частоты основного излучающего преобразователя, дополнительно возбуждают акустические колебания при помощи дополнительного излучающего преобразователя. расстояние выбирают равным il/4, а параметр нелинейно е> исследуемой среды определяют по формуле х = Р,/I „ где оо — параметр нелинейности эталонной среды;

Рх, Ро — амплитуды акустического давления на разностной частоте в исследуемой и эталонной средах соответственно;

А- длина разностной волны,