Способ измерения коэффициента отражения звука от поверхности

Иллюстрации

Способ измерения коэффициента отражения звука от поверхности (патент 896541)
Способ измерения коэффициента отражения звука от поверхности (патент 896541)
Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 21.05.80 (21) 2928503/25-28 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет—

Опубликовано 07.01.82. Бюллетень № 1

Дата опубликования описания 07.01.82 (51) М. К, G 01 N 29/00

Государственный комлтет

СССР (53) УДК 620,179, .16 (088.8) Ilo делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

Г. А. Чуновкин, В. Т. Ляпунов, А. К. Новиков и Ю. М.", 4®Miл.Д итйт тИнйчемд%,В ЙЭТЕкд (71) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ОТРАЖЕНИЯ

ЗВУКА ОТ ПОВЕРХНОСТИ

Изобретение относится к испытаниям материалов с помощью акустических колебаний и может быть применено для измерения коэффициентов отражения звука от поверхностей в лабораторных и натурных условиях при различных углах падения звуковой волны.

Известен способ измерения коэффициента отражения в гидроакустической трубе, реализуемый в устройстве, использующем фиксированный в пространстве приемник и частотную модуляцию излучаемого сигнала и определяющем коэффициент отражения по максимуму и минимуму сигнала на приемнике (1).

Недостатком данного способа является трудность фиксации частот, соответствующих максимуму сигнала на приемнике, что не позволяет определять фазу коэффициента отражения.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ измерения коэффициента отражения звука от поверхности, заключающийся в том, что на исследуемую поверхность излучают акустический сигнал, измеряют в фиксированной точке около поверхности параметры суммарного акустического сигнала, возникающего из-за интерференции излучаемого и отраженного от поверхности акустических сигналов, изменяют несущую частоту излучаемого сигнала и по экстремальным значениям параметров суммарного акустического сигнала судят о коэффициенте отражения (2).

Однако этот способ обеспечивает измерение только на дискретном ряде частот сигнала, причем получаемые результаты не могут быть однзначно привязаны к частотам максимума или минимума. Если коэффициент отражения изменяется с частотой, то полученные данные не соответствуют реальным величинам.

1S

Цель изобретения — повышение точности измерения.

Указанная цель достигается тем, что осуществляют амплитудную модуляцию излучаемого акустического сигнала с заданным

Зт коэффициентом модуляции, изменяют частоту модуляции этого сигнала, фиксируют минимальное значение коэффициента модуляции суммарного акустического сигнала и

896541

10

fò,„=

26г

Формула изобретения

Np — гп min

О m min

ВНИИПИ Заказ 1! 689/33

Филиал ППП «Патент», г.

Тираж ЯфХ Подписное

Ужгород, ул. Проектная, 4 по отношению разности заданного и измеренного минимального зна1ения коэффициента модуляции к их сумме определяют модуль коэффициента отражения, а по отношению несущей частоты к частоте модуляции при минимуме коэффициента модуляции определяют фазу коэффициента отражения.

Способ реализуют следующим образом.

Начинают излучать амплитудно-модулированный сигнал с шумовым или гармоническим заполнением и/, с заданным коэффициентом модуляции mo. Затем изменяют частоту модуляции Я до достижения коэффициентом модуляции суммарного- сигнала в точке приема минимального значения, соответствующего противофазному (по частоте модуляции) приходу в точку приема огибающих излучаемой и отраженной волн звука и измеряют его (гп„;,„).

Вычисляют значение модуля коэффициента отражения звука от поверхности по формул :, .,.для. шумовой несущей: ,.Ю w,ilik

,-,ф - - ф, г 2. î min Ф = гз 2 п о + nimiï . i . "б) для гармонической несущей: где г = г,-(-г ; г, — расстояние от излучателя до точки отражения звука от поверхности; г, — расстояние от, точки отражения до приемника; — расстояние от точки излучателя до приемника.

По несущей частоте сигнала (в случае шумовой несущей — среднюю частоту спектра шума) и частоте модулирующего генератора (Р„,; ), соответствующую гп„,;„, вычисляют фазу коэффициента отраженйя

1 = — — — (2п+ 1). min

Способ позволяет изменять интерференционную картину звукового поля вблизи поверхности за счет изменения частоты модулирующего сигнала в небольших (по сравнению с несущей частотой) пределах. При этом без перемещения приемника можно добиться минимума модуляции сигнала в точке расположения приемника, причем искать

50 максимум коэффициента модуляции нет необходимости, так как достаточно определить его минимальное значение и соответствующую частоту модуляции и знать несущую частоту и коэффициент модуляции излучаемого сигнала (задаваемый испытателем).

При измерениях необходимо, чтобы максимальная частота модулирующего сигнала должна быть в 5 — 10 раз ниже несущей и нижний диапазон несущей частоты определяется выражением: что, например, при Ьг= 1,5 в воздухе (с=

= 340 м/с) получим fm;Ä=280 — 560 Гц, где

Аг = гi+I — г,.

Предлагаемый способ измерения коэффициента отражения звука от поверхности позволяет получать значения коэффициента отражения, осредненные в полосе частот, что повысит качество оценки отражающих свойств поверхностей.

Способ измерения коэффициентй отражения звука от поверхности, заключающийся в том, что на исследуемую поверхность излучают акустический сигнал, измеряют в фиксированной точке около поверхности параметры суммарного акустического сигнала, возникающего из-за интерференции излучаемого и отраженного от поверхности акустических сигналов, изменяют несущую частоту излучаемого сигнала и по экстремальным значениям параметров суммарного акустического сигнала судят о коэффициенте отражения, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, осуществляют амплитудную модуляцию излучаемого акустического сигнала с заданным коэффициентом модуляции, изменяют частоту модуляции этого сигнала, фиксируют минимальное значание коэффициента модуляции суммарного акустического сигнала и по отношению разности заданного и измеренного минимального значения коэффициента м0дуляции к их сумме определяют модуль коэффициента отражения, а по отношению несущей частоты к частоте модуляции при минимуме коэффициента модуляции определяют фазу коэффициента отражения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Хо 537293, кл. G 01 N 29,00, 1976.

2. Боббер P. Гидроакустические измерения. М., «Мир», 1974, с. 330 (прототип) .