Устройство для измерения коэффициента звукопрозрачности пластин

Устройство для измерения коэффициента звукопрозрачности пластин

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскик

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ((ц91 1 31 3 (6) ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 26,03.80 (2) ) 2914969/18-10 с присоединением заявки,% (28) Приоритет (5! )М. Кд.

G 01 N 29/00

1Ъеударстеаииый кеиитет

CCCP ае амам изобретеиий и открытий

Опубликовано 07.03 82. Бюллетень фю 9

Дата опубликования описания 07.03.82 (53) УЛ К 621.396.

623.7 (088 8) (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА

ЗВУКОПРОЗРАЧНОСТИ ПЛАСТИН

Изобретение,относится к устройствам для анализа звуковых волн, в. частности для оцен-. ки акустических характеристик материалов, Известно устройство для измерения звукопрозначности пластин, состоящее из генератора, излучателя, усилителя, временного селектора, регистратора и одноэлементного приемника звука (1).

Однако это устройство можно применять ! лишь для измерения довольно больших образцов пластин из-за необходимости исключения диффракционных явлений на краях.

Известно также устройство для измерения эвукопрозрачности пластин, в котором используется многоэлементная антенна, применением которой удается уменьшить влияние дифракционных явлений на краях образца (2).

Однако использование этого устройства в ограниченных измерительных объемах не позволяет, в особенности на низких звуковых частотах, исключить влияние мешающих сигналов, отраженных от стенок объема и элементов крепления пластин, приемников и излучателей звука. Действительно, в случае, когда йространственная длина звукового импульса, распространяющегося в ограниченном измерительном объеме, равная — (т — длительность с

2 импульсов, с — скорость звука в воде), становится больше размеров объема, разделить в плоскости приема с помощью. схем временной селекции прошедший через образец сигнал на полезный н мешающий сигналы невозможно..Сигнал,. воздействующий на приемник звука, в этом случае может быть записан

1О и

; 0 яр (ф = О сов Мо) Ч о) +, R Uq coS ((e t- j )

1"- ) Первый член в выражении (1) представляет собой полезный сигнал, прошедший через образец, второй — сумму сигналов, отраженных от стенок измерительного объема и элементов его конструкций. Наличие отраженных: сигналов в точке измерения сигнала,прошедше20

ro через образец, приводит к погрешности из- мерения амйлитуды полезного сигнала и тем самым коэффициента звукопрозрачности образцов, 911313

Цель изобретения — повышение точности результата измерения коэффициента звукопрозрачности пластин путем исключения влияния сигналов, отраженных от стенок и элементов конструкции ограниченного по размерам измерительного объема.

Эта цель достигается тем, что устройство для измерения коэффициента звукопрозрачности пластин, содержащее генератор звуковых

:импульсов, соединенный с излучателем звука, :приемную антенну, подключенную к усилителю, соединенному с временным селектором, и регистратор, оно снабжено вторым временным селектором, запоминающим устройством, двумя квадраторами и схемой разности, причем второй. временной селектор подключен к выходу усилителя, а управляющие входы обоих временных селекторов подключены к выходу синхронизации генератора звуковых импульсов, вь ход первого временного селектора подключен к входу квадратора непосредственно, а выход второго временного селектора подсоединен к второму квадратору через запоминающее устройстэо, выходы квадраторов подключены к схеме разности, а выход последней соединен с регистратором.

На фиг. 1 представлена блок-схема предла* гаемого устройства; на фиг. 2 представлена временная диаграмма сигнала, прошедшего через образец и принятого приемной антенной.

Устройство состоит из генератора звуковых импульсов 1, излучателя звука 2, измеряемой пластины 3, приемной антенны 4, усилителя 5, временных селекторов 6 и 7, запоминающего устройства 8, квадраторов 9 и 10, схемы разности 11 и регистратора 12;

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

Генератор 1 возбуждает импульсным сигналом излучатель 2 (фнг. 1). Приемная антенна

4 принимает сигнал, прошедший через исследуемую пластину. 3, а также мешающие сигналы, отраженные от стенок измерительного бассейна и его конструкций. После усиления усилителем 5 суммарный принятый сигнал поступает на входы двух временных селекто.. ров 6 и 7. В принимаемом сигнале можно выделить временной участок t -tq (фиг. 2), содержащий как прошедший, так и отраженные мешающие сигналы. Участок времени

t>-t3 характеризует переходной процесс вы, ключения источника звука 1, который может бытт определен для излучателя звука 2, работающего на резонансной частоте по формуле д(, — t

Оп о (2) где ОН = Ьг — — механнаееяая доброхноех й!4 ч Y излучателя звука; ф — резонансная частота; ч iv 2 — коэффициенты отражения вну1ренней внешней граней излучателя.

Временной участок сигнала, начиная с момента времени t3,,îïðåäåëÿåòñÿ спадом уровня мешающих сигналов. Энергетический характер суммирования сигналов, отраженных от большого числа рассеивающих и отражаю1ф щих площадок в измерительном объеме, по. зволяет значительно уменьшить их влияние путем вычитания энергии мешающих сигналов из суммарного значения энергии..

Для вьщедения соответствующих времен>5, ных участков применяются два временных селектора 6 и 7. Временной селектор 6 выделяет временной участок tz — т, соответствую. щий суммарному сигналу, а временной селектор 7 выделяет временной участок tq — т4, соответствующий уровню мешающих сигналов..

Для синхронизации процесса с генератора импульсных сигналов 1 на временные селекторы 6 и 7 подаются импульсы управления.

Суммарный сигнал, состоящий из прошедшего и мешиощих сигналов, после селектора

7 поступает в запоминающее устройство .8.

Время запоминания Ьт необходимо для совмещения во времени энергий суммарного и мешающих сигналов. Далее сигнал поступает в квадратирующее устройство 10, на выходе которого получаем энергию суммарного сигнала,Е.

Сигнал, соответствующий уровню мешающих сигналов, после селекции в блоке временного селектора 6 поступает непосредственно в квадратнрующее устройство 9, на выходе которого получаем энергию мешающих сигналов, Емеш. С выходов квадратирующих уст-. ройств 9 и 10 сигналы поступают в схему © разности 11, на выходе которой получаем энергию полезного сигнала, прошедшего через образец

Епр = E — Емеш.. (3)

Фиксация. полезного сигнала осуществляет я регистратором 12. Аналогичная процедура вынолняетая при отсутствии образца (в "свободном поле"), когда измеряется прямой сигнал Ее, Методпса измерения коэффициента звукопрозрачности аналогична известной: на

50 первом этапе вы рлняются измерения без образца энергии падающего сигнала (Ео). На втором этапе выполняется измерение энергии сигнала, прошедщего через образец (Епр).

Коэффициент звукопрозрачности по энергии рассчитывается по формуле

5S .2

- Encl c. (4) ь Благодаря исключению влияния мешающих сигналов при измерении энергии сигнала, посту:

5 9113 пившего на приемную антенну, удается повысить точность измерений коэффициента звукопроэрачностн, а также увеличить рабочий диапазон частот при измерениях в ограниченных измерительных объемах.

Зкономический эффект от использования изобретения помимо повышения точности измерений заключается также в получении воэ-можности выполнять измерения на более низких частотах в существующих измерительных, 10 .бассейнах не прибегая к строительству новых; .

Формула изобретения

13 6 результатов измерений, оио снабжено вторым временным селектором, запоминающим устройством, двумя квадраторами и схемой разности, причем второй временнои селектор подключен к выходу усилителя, а управляющие входы обоих временных селекторов подключены к выходу синхронизации генератора звуковых импульсов, выход первого временного селекто ра подключен к входу квадратора непосред-: ственно, а выход второго временного селекто . ра подсоединен к второму квадратору через заломинающее устройство, выходы квадрато: ров подключены к схеме разности, а выход последнеи соединен с регистратором..

Устройство для измерения коэффициента звуконрозрачпости пластин, содержащее генератор звуковых импульсов, соединенный с излучателем звука, приемную антенну, подключенную к усилителю, соединенному с временным що селектором, и регистратор, о т л и ч а ю. щ ее с я тем,.что, с целью повышения точности

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Клюкин И. И. и Колесников,А. Е, Аку- . стические измерения. Ленинград, " опроение", 1966, с. 210-212

2. Авторское свидетельство СССР У 517839, кл. 6 01 и 29/00. 06.12.75 (прототип).

911313 .

Тираж 883 Подписное

ВНИИИИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 1111/30

Филиал ПП1! "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель В. Шоров

Редактор Н. Лазаренко Техред Т.Маточка . Корректор С. Щомак