Акустический способ определения внутреннего объема объекта

Союз Советских Социалистических Республик(51)М. Кл,з 601 Р 17/00 Государствеииый комитет СССР по делам изобретеиий и открытий(54) АКУСТИЧЕСКИЙ СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВНУТРЕННЕГО ОБЪЕМА ОВЬЕКТА Изобретение относится к области измерений объемов и может быть исполь,зовано при определении объемов различных сооружений, например, в строительстве для установления объема помещения сложной Формы.Известен способ определения объема объекта путем линейного измерения его размеров и последуощего вычисления по формулам 1. ОНедостатком этого способа является его трудоемкость при определении объемов объектов сложных Форм(театры, концертные залы и т.п.) .Наиболее близким из известных к 5 изобретению является акустический способ определения внутреннего объема объекта путем создания звуковых полей и измерения времени реверберации с последующим вычислением по 20 Формуле, связывающей объем объекта со временем реверберации, коэффици" ентом звукопоглощения и площадью поверхностей 21,Недостатком такого способа опреде ления внутреннего объема является то, что необходимо знать геометрические размеры объекта (все площади и объемы), а также эвукопоглощающие свойства внутренних поверх- ЗО ностей объекта с целью его тарирова-, ния.Целью изобретения является расширение области применения способа.Цель достигается тем, что в известном акустйческом способе определения внутреннего объема объекта путем создания звуковых полей и измерения времени реверберации звуковые поля создают с помощью одного и того же источника, последовательно размещаемого в исследуемом и контрольном объектак, измеряют уровни звукового давления в диФФузных зонах созданных звуковых полей и вычисляют объем исследуемого объекта по Формуле:ч аМ,1 С 01ь, - ь 1е к и ) гдеЛи,Чх- объемы исследуемого и контрольного объектов, м,Ти,Т " усредненное время реверберации соответственно в исследуемоми контуольном объектах, с;Ь - уровни средних квадратови,звукового давления в диФФузных зонах звуковых полей в исследуемоми контрольном объектах, Б.4 ф 792078 Формула (1) вытекает изтого; чтопри использовании одного и тогожеисточника звука, например, громкоговорителя, при подведении к нему шумового сигнала одного и того же уров. ня, акустические мощности, излучаемые источником в исследуемом и контрольном объектах, будут одинаковыРои = рск. (2)Уровни, соответствующие среднемуквадрату звуковых давлений в контроль-ном и исследуемом объектах связаны сизмеряемыми уровнями Ь,(,(,выражениями,ж=Об - )"0 о, Ьк,кюПодставляя в формулу (2) выражение акустической мощности источника.через средний по объему квадрат зву", Щкового давления в диффузной зонеобъекта исследуемого; 01 ИЧи Ри(4) где фе - пороговая величина акустичесф 2.25,кого давления 2 10 Н/м.Использование данного способа одновременно с другими акустическимиизмерениями позволяет избежать прямыхлинейных измерений в больших объек-39 тах сложной формы, что упрощает определение их объема и значительно экономит время.,Формула изобретенияАкустический способ определенияЯ внутреннего объема объекта путем создания звуковых полей и измерения времени реверберации, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью расширенияобласти применения способа, звуковые4 О поля создают с помощью одного и тогоже источника, последовательно. размещаемого в исследуемом и контрольномобъектах, измеряют уровни звуковогодавления в диффузных зонах созданныхзвуковых полей и вычиоляют объем ис-45 следуемого объекта по формуле,ТиЧ= Чом,Ьо ,-(,),кгде.Чи Чк - объемы исследуемого ии, к1конт ольного объектов, ми Тк усредненное время реверберации соответственно в исследуемом- уровни средних квадратови кзвукового давления в диффузных зонахзвуковых полей в исследуемом и контрольном объектах, дБ.Источники информации,принятые во внимание при экспертизеЯ 1. Кори Г., Кори Т. Справочникпо математике. М., 1977, с. 121.2. Авторское свидетельство СССР8 34 б 588, 601 Г 17/00, 1970.0 Тираж 801 Подписноег. Ужгород, .Ул. Проектная, 4 О,1 Ы ЧкРгде С - волновое сопротивлениевоздуха, получили формулу,РПереходя от среднего звуковогодавления к соответствующим ему уровням, получили исходную Формулу (1).П р и м е р , помещение церквиРасположения музея Косковского Кремля имеет сложную форму, что не позволило пРовести обмер всех элементов помещения и точно определитьобъем геометрическим способом,С целью определения объема помещения последовательно в церкви и вконтрольном помещении (реверберационная камера НИКФИ объемом Чк=127 ибыли созданы звуковые поляс помощью калиброванного сигналаразового шума, подаваемого на одини тот же источник. По результатамизмерения в 9 точках определили усред"неиные уровни звукового давленияйК 0,11.ГМО э 2.;о) в диффузионных зонахзвуковых полей в церкви Ц = 78,4 дБи в камере Ск = 88,5 дБ, По стаидартной методике определения время реверберации в этих помещениях(усредненное по 5 точкам в церкви т =2,1 с, в камере ( 5,1 с иподставив полученные значенияС и Т в формулу (1), получилиобъем основного помещения церкВНИИПИ Заказ 9417/4Филиал ППП "Патент и контрольного обЪекта; ви Ч=558 м, Ориентировочно, путем упрощения обычным геометрическим способом было получено, что объем помещения церкви Ч =530-590 м.Таким образом, оба способа дали согласованные результаты.Отметим также, что при установлении объема объекта предлагаемым акустическим способом нет необходимости всякий раз выполнять измерения в контрольном объекте. Достаточно определить один раэ согласно Формуле 4 ) акустическую мощность источника в контрольном объекте или в заглушен-. ной камере. Тогда для определения объема объекта достаточно в нем создать звуковое поле с помощью калиброванного (образцового ) источника, акустическая мощность которого известна, и измерить уровень звукового давления. Тогда искомый объем объекта вычисляют по формуле;ра с ЧтиСИИ РаьАС о Ь