Устройство для измерения параметров источников шума

Устройство для измерения параметров источников шума

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6I ) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 14.01.81 (21) 3247340/1 8-28 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 23.08.82, бюллетень № 31

Дата опубликования описания 23.08.82

G 01 Н 3/10

G, 01 5 9/66

Государствеииый комитет (53) Л 534.631 (088.8) оа делам изобретений и открытий

Е. Л. Гордиенко, Л. Н. Захаров, С.А. Иль)тн, I

А.А. Слуцков, Ф.А. Топоровский, Ю.В. Иенкин и В.. ров .

М А Птф щ Е тс TEXNfтИеО(Д " I (Сит «з

Тихоокеанский океанологический инстит„ ут ДаттьнйвЕЕИттного научного центра АН СС (72) Авторы изобретения (7! ) 3 а я в и тел ь (54 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ

ИСТОЧНИКОВ ШУМА

Изобретение относится к технической физике, а именно, к акустическим измерениям и может быть использовано для классификации и измерения параметров источников, порождаюших шумовые поля в

5 океане и его прибрежных зонах.

Известно устройство для определения спектральных характеристик подводного шума, содержашее ненаправленный приемio ник звукового давления, источник питания и регистратор (11 .

Недостатком известного устройства является малая точность и невозможность . пространственной классификации источни15 ков.

Наиболее близким к изобретению является устройство для измерения параметров источников шума, содержашее него направленны", приемник звукового давления, спектроанализатор и регистратор (2J.

Недостатком данного устройства .является низкая точность измерений и невозможность классификации источников шума.

Цель изобретения - повышение достоверности и точности разделения источников шума.

Указанная цель достигается тем, что в устройство для измерения параметров источников шума, содержашее ненаправленный приемник звукового давления, спектроанализатор и регистратор, снабжено предварительным усилителем, включенным между приемником звукового давления и спектроанализатором, подключенными к выходу последнего дополнительным- регистратором и квадратором, и соединенным с последними интегратором, векторным преобразователем колебательной скорости, подключенными к его выходам идентичными измерительными цепями по числу ортогональных компонент и Hollcoe» диненным к их выходам блоком отношений, выход интегратора подключен к одному

953468 и вход<<в блГ)1<.а< Г<ГНО1цений, <..ы ходы Ko "

« <ОО <«ОЕЧК <Е1ГЫ C РЕ1 TI(ГРатDPOM.

Кроме то1 О, кал<дая измерительная цепь выт<олнена Т< и<де последовательно соединенных предварительного усилителя, 5 спектроанализатора, квадратора и интег

pQ7DpQ и г1одклк<ченного к ьыходу спектроанализатора дополнительного регистратора.

На чертеже представлена функциональная схема устройства.

Устройство содержит векторный трехкомпонентный преобразователь 1 колеба-, тельной скорости, состоящий из вертикального канала V и двух ортогональнъФ горизонтальных каналов Vx и Уу, приек+ник 2 звукового давления и образующие измерительные цепи идентичные предварительные усилители 3-6, спектроанализаторы 7-10; регистраторы ll 14, квад го раторы 15-18 и интеграторы 19-22, блок 23 отношений и регистратор 24.

Входы предварительных усилителей 3-6 подключены к выходу векторного преобразователя 1 и выходу приемника,2 25 звукового давления, Выходы предварительных усилителей 3-6 подключены ко входам спектроанализаторов 7-1 0; входы регистраторов 1 1-1 4, выполненных в виде самописцев уровней, подключены к вы- р ходу спектроанализаторов 7-1 О. Входы квадратов 15-18 подключены к выходам спектроанализаторов 7-10; входы интег раторов 19-22 соединены с выходами квадраторов 15-18. Входы блока 23 отно- З5 шений подключены к выходам интеграторов 19-22, а вход регистратора 24- подключен к выходу блока 23 отношений.

Устройство работает следующим обра зом.. 40

Приемная система, включающая век торный преобразователь 1, приемник 2 звукового давления и предварительные усилители 3-6, устанавливается на дно Океана или подвешивается на определенной 45 глубине на буе. Сигналы, принимаемые приемной системой, подаются по кабелю на аппаратуру обработки и записи.

Векторный преобразователь 1 колебательной скорости состоит из трех ортогональных каналов, каждый из которых обладает дипольной характеристикой направленности, не зависящей от частоты. Вертикальный канал векторного преобразователя колебательной скорости регистрирует шумы, генерируемые поверхностным волнением, шумы от дальнего судоходства приходятся на зону <его нечувствительности. Горизонтальные каналы векторного

I преобразователя колебательной скорости, в основном, регистрируют Шумы, приходящие в горизонтальных направлениях от судов и дальних штормов. Для разделения шумов волнового происхождения от шумов обтекания и вибрации (неволнового происхождения) используется соотношение где pC - волновое сопротивление среды41 - коэффициент, учитывающий сферичность волн;

/PJ - модуль звукового давления; (9

Равенство левой и правой частей формулы (l) свидетельствует о том, что на приемную систему действуют шумы волнового происхождения. Нарушение равенства (1 ) свидетельствует о воздействии на приемную систему помех неволнового происхождения (шумы обтекания и вибрации), Спектральный анализ звукового давления и трех компонент колебательной скорости осуц<ествляется с записью результатов анализа на регистраторах 1 1-14.

Синхронно с этим анализом производится квадратирование электрических сигналов в блоках 1 5-1 8> их интегрирование в блоках 19-22. Далее в блоке 23 определяется отношение среднеквадратичного значения звукового давления к сумме среднеквадратичных значений ортогональных компонент колебательной скорости, Если это отношение равно волновому сопротивлению средьI с поправкой на сферичность акустических волн, то по вертикальному и горизонтальным каналам векторного преобразователя 1

1в регистраторах 11-14 определяются эквивалентные уровни и звукового давления P.

При наличии шумов дальнего судоходства определение спектральных характеристик шумов, генерируемых поверхност.ным волнением, осуществляется по сигналу вертикального канала векторного преобразователя 1 с представлением результатов измерения в эквивалентных единицах звукового давления.

Спектральные характеристики шумов дальнего судоходства определяются по горизонтальным каналам векторного преобразователя.

Использование устройства позволяет разделить и классифицировать с достаточной достоверностью и точностью источ- . ники шумов, расположенных на поверхности и в дне водоема, от источников, расположенных в толше воды,. или шумов обтекания вибрации и порождаемых дальним судоходством.

Формула изобретения

1. Устройство для измерения парамет ров источников шума, содержашее направленный приемник звукового давления, спектроаналиэатор и регистратор, о т— л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности и точности разделения источников шума, оно снабжено предвар п ельным усилителем, включенным между приемником звукового давления и спехтроанализатором, подключенными к выходу последнего дополнительным ре гистратором и квадратором, и соединенным с последним интегратором, вектор ным преобразователем колебательной скс34-68 6 рости, пошцпоченными к его выходам идентичными измерительными цепями по числу ортогональных компонент и подсоединенным к их выходам блоком отщьшений, выход интегратора подключен к одному из входов блока отношений, выходы которого соединены с регистратором.

2. Устройство по ц. 1, о т л и ч а

1 ю m е е с я тем, что каждая иэмеритель10 ная цепь выполнена в виде поспедовательно соединенных предварителжого усилителя, спектроанализатора, квадратора и интегратора и подключенного к выходу спектроанализатора дополнительного ре15 гистратора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Фурдуев А. Ф. Подводные шумы динамического происхождения. - Акустичес2о кий журнал, 1963, 9 М 3, с. 265

274.

2. Мастеров Е.П. и Июрокова С. П, Некоторые результаты экспериментального исследования шумов моря,, - Акустический

25 журнал, 1973, 19, Ж 2, с. 206-210. (прототип) .

053468

Составитель Н. Долгова

Редактор С. Патрушева Техред А,Бабинец Корректор Е. Рошко

Заказ 6263/58 . Тираж 507 Лодлисное

БНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушсхая наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4