Устройство для измерения звуко-прозрачности пластин

Устройство для измерения звуко-прозрачности пластин

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскык

Соцыалыстыческык

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ()832448 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 24.07.79 (21) 2801911/18-10 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл.

G 01 N 29/00

Государственный комитет, но илам изобретений и открмтий

Опубликовано 23.05.81. Бюллетень № 19

Дата опубликования описания 28.05.81 (53) УДК 534.86 (088.8) (72) Автор изобретения

Е. Л. Шендеров (7I) Заявитель (54) УСТРОИСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЗВУКОПРОЗРАЧНОСТИ

ПЛАСТИН

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано при измерениях звукопрозрачности материалов.

Известно устройство для измерения звукопрозрачности пластин, содержащее генератор, излучатель звука, многоэлементную звукопрозрачную акустическую антенну и регистратор (1) .

Однако это устройство не обеспечивает требуемую точность измерений и не позволяет измерять такие показатели, как зависимость амплитуды и фазы коэффициента прохождения звука от угла падения.

Известно также устройство для измерения звукопрозрачности пластин, содержащее излучатель, подключенный к генератору, звукоизолирующую измерительную камеру с окном для установки испытуемой пластины, приемной антенны, размещенной внутри измерительной камеры и подключенной через усилитель к регистратору, и блок вращения, связанный с измерительной камерой (2).

Недостатком этого устройства является то, что. при помощи его нельзя измерить звукопрозрачность пластин в плоской падающей волне в зависимости от угла падения звука из-за диффузности звукового поля в реверберационной камере.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей устройства.

Поставленная цель достигается тем, что измерительная камера выполнена в виде прямоугольного волновода с рупором, с одной стороны которого установлена испытуемая пластина, а с другой — рупор, причем размер поперечного сечения составляет не менее половины длины волны, а длина волновода — не менее длины волны на частоте измерения.

На фиг. 1 показана структурная схема устройства для измерения звукопрозрачности пластин; на фиг. 2 — измерительная камера (испытуемой пластиной.

1$

Устройство содержит генератор 1, связанный с излучателем 2, приемную антенну 3, размещенную в измерительной камере и связанную через усилитель 4 с регистратором 5, испытуемую пластину 6, размещенную с одной стороны измерительной камеры,.выполненной в виде волновода 7, связанного с блоком 8 вращения, и рупор 9, прикрепленный к измерительной камере со

832448

15

Формула изобретения

45

50 стороны, противоположной испытуемой пл асти ны 6.

Устройство работает следующим образом., Для измерения угловой зависимости коэффициента прохождения звука вращают измерительную камеру при помощи поворотного устройства 3 и записывают сигнал на выходе усилителя 4 при помощи регистратора

5, например самописца. Затем эту кривую сравнивают с кривой, записанной заранее без пластины, и по отношению измеренных величин определяют угловую зависимость коэффициента прохождения звука.

В качестве регистратора можно использовать также фазометр. Тогда, подавая на один из его входов опорный сигнал, а на второй — измеряемый, получим зависимость фазы коэффициента прохождения звука от угла падения.

Акустический сигнал, попадающий на антенну, складывается из полезного сигнала в плоской волне 10, проходящей сквозь пластину, волн,дифрагированных на краях пластины 11, волн 12, дифрагированных на краях рупора, и волны 13, отраженной от открытого конца.

Дифрагированные и отраженные волны вносят искажения в форму проходящей волны и вызывают появление ошибок измерений.

Акустический волновод является пространственным фильтром, выделяющим плоскую волну, падающую на его передний торец, уменьшающим и амплитуду дифрагированных волн 11.

Таким образом будет подчеркнут сигнал в плоской волне, проходящей сквозь пластину и уменьшено влияние более высоких мод колебаний в волноводе, образуемых дифрагированными волнами 11.

Действие дифрагированных волн 12, огибающих пластину, волновод и рупор уменьшается в результате удлинения пути их распространения к антенне, для чего длина волновода выбирается большем длины звуковой волны.

С такой же целью антенну помещают в передней части волновода, однако, расстояние от антенны до передней кромки волновода не должно быть менее четверти длины волны, чтобы исключить влияние неоднородных (экспоненциально затухающих при увеличении расстояния между антенной и входным отверстием) волн, существующих вблизи отверстия.

Стенки волновода выполняют из акустически непрозрачного:.атериала, наприД мер пористой резины, которая является акустически мягким материалом. Другие известные звукоизолирующие материалы, эффективные при работе на низких частотах, также имеют акустический импеданц, близкий к импеданцу акустически мягких материалов. Так как в волноводес мягкими стенками и поперечником, меньшим половины длины волны, плоские волны не могут распространяться, то минимальный размер поперечного сечения волновода выбирают менее половины длины звуковой волны.

Для уменьшения стоячих волн, образующихся при отражении звука от заднего открытого торца, необходимо уменьшить амплитуду отраженной волны 13, для чего на заднем торце волновода устанавливают расширяющийся рупор, выполненный из того же материала, что и волновод. Рупор обеспечивает отсутствие резкого скачка импеданца из лучения из отверстия, что приводит к уменьшению амплитуды отраженной волны 13.

Таким образом устройство позволяет измерять зависимость звукопрозрачности (по амплитуде и фазе) от угла падения звука при сравнительно небольших волновых размерах образцов.

Устройство для измерения звукопрозрачности пластин, содержащее излучатель, подключенный к генератору, звукоизолирующую, измерительную камеру с окном для установки -испытуемой пластины, приемной антенны, размещенной внутри измерительной камеры и подключенной через усилитель к регистратору, и блок вращения, связанный с измерительной камерой, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, измерительная камера выполнена в виде прямоугольного волновода с рупором, с одной стороны которого установлена испытуемая пластина, а с другой — рупор, причем размер поперечного сечения волновода составляет не менее половины длины волны, а длина волновода — не менее длины волны на частоте измерения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 517839, кл. G Ol N 29/00, 1976.

2. Клюкин И. И. и др. Акустические измерения в судостроении. «Судостроение», 1966, с. 190, 193 (прототип).

Составитель E. Дарий

Редактор Н. Тушненкова Техред А. Бойкас Корректор Ю. Макаренко

Заказ 3163/32 Тираж 907 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП <Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4