Способ измерения коэффициентов отражения и прохождения звука материалов

СОЮЗ СОВЕТСКИХЗВО 6 01 М 29/О 2596 А ИЯ.,ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ лесников А.Е, я в судострое1966,2. Клюкин И.И., К Акустические измерен нии. Л., Судостроени с. 210-212. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(56) 1. Колесников А.Е. Импульсный интерферометрический методизмерения коэффициента отражениязвука. ,"Измерительная техника",1974, Р 5, с. 18-20.(54)(57) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ КОЗФФИЦИЕНТОВ ОТРАЖЕНИЯ И ПРОХОЖДЕНИЯ ЗВУКАМАТЕРИАЛОВ, заключающийся в том,что в гидроакустической измерительной камере устанавливают на одной линии излучатель звука, приемникотраженных от образца колебаний,образец материала и приемник прошедших образец колебаний, излучаютзвуковые колебания, принимают с помощью соответствующих приемниковзвуковые колебания и по отношениюуровней звукового давления на соответствующем .приемнике при наличииобразца и при его отсутствии определяют коэффициенты отраженияи прохождения звука, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения точности измерений за счетуменьшения влияния реверберационныхпомех, фиксируют систему иэлучатель -образец - приемники и вращают ее Евокруг оси, перпендикулярной линииизлучатель - приемники, со скоростью,исключающей появление помех гидродинамического происхождения,ники и вращают ее вокруг оси, перпендикулярной линии излучатель приемники, "со скоростью, исключающей появление помех гидродинамического происхождения.Ца чертеже представлена схемаустройства, реализующего способ измерения коэффициентов отражения и прохождения звука материалов.Устройство, реализующее предлагаемый способ, состоит иэ механизма 1 механического вращения, генератора 2, излучателя 3 звука, звукоприемника 4, расположенного впереди испытуемого образца 5, звукоприемника 6, расположенного в зоне акустической тени образца, измерительной камеры 7, усилителей 8 и 9, делителя 10 частоты, стробоскопического блока 11 и регистратора 12. Генератор 2 подключен к излучателю 3 звука, звукоприемники 4и 6 и излучатель 3 звука жестко закреплены на испытуемом образце, соединенном с механизмом 1 механического вращения. Звукоприемник 4подключен к усилителю 8, а звукоприемник 6 - к усилителю 9, выходыусилителей 8 и 9 подключаютсяпоследовательно к сигнальному входустробоскопического блока 11, запускающий вход .стробоскопического блока 11 через делитель 10 частотыподключен к генератору 2, выход стробоскопического блока подключен крегистратору 12.Способ измерения коэффициентовотражения и прохождения звука материалов реализуется следующим образом.С помощью механизма 1 механического вращения систему излучатель 3 образец 5 - звукоприемники 4 и 6, помещенную в измерительную камеру 7, вращают вокруг оси, перпендикулярной линии излучатель 3 - эвукоприемники 4 и 6, Генератор 2 возбуждает излучатель 3 звука. На эвукоприемник 4 воздействует сигнал, соответствующий сумме падающих звуковых колебаний, кОлебаний, отраженных от образца 5, и нерегулярных во времени колебаний, отраженных от границ измерительной камеры 7, а на эвукоприемник 6 поступает сигнал, соответствующий сумме прошедших образец 5 колебаний и нерегулярных колебаний, отраженных от границ измерительной камеры 7. Стробоскопический блок 11, соединенный через делитель 10 частоты с генератором 2, Формирует стробирующий импульс, позволяющий при подключениистробоскопического блока к выходуусилителя 9 выделить полезный сигнал,прошедший через образец, а при подключении стробоскопического блока Изобретение относится к акустичес-.ким измерениям и может быть использовано для измерения коэффициентовотражения и прохождения звука черезобразцы материалов в форме перегородок и пластин конечных размеров.5Известен интерферометрическийметод измерения коэффициента отражения звука, в котором измерениякоэффициента отражения звука выполняются в поле стоячей волны,возникающей при отражении звуковыхколебаний от поверхности образца 1 .Наиболее близким к изобретениюявляется способ измерения коэффициентов отражения .и прохождениязвука материалов, заключающийся втом, что в гидроакустической измерительной камере устанавливают на .одной линии излучатель звука, при Оемник отраженных от образца колебаний, образец материала и приемник колебаний, прошедших образец,излучают звуковые колебания, принимают с помощью приемников звуковые 25,колебания и по отношению уровнейзвукового давления на соответствующем приемнике при наличии образцаи при его отсутствии определяюткоэффициент отражения звука и коэффициент прохождения звука .2 .Недостатком этих способов является наличие реверберационныхпомех и связанное с этим ограничение нижнего диапазона частотизмерения, что обусловлено требованием временного разделения падающего, отраженного, прошедшегообразец сигналов и мешающих сигналов, отраженных от границ измерительной камеры. выполнение этого 40требования на низких частотах недостижимо ввиду того, что пространственная длина измерительного импульсасоизмерима с размерами камеры.Цель изобретения - повышение точности измерений за счет уменьшениявлияния реверберационных помех.Поставленная цель достигаетсятем, что согласно способу измерения коэффициентов отражения и прохождения звука материалов, заключающемуся в том, что в гидроакустической измерительной камере устанавливают на одной линии излучатель звука, приемник отраженных от образцаколебаний, образец материала иприемник прошедших образец колебаний,излучают звуковые колебания, принимают с помощью соответствующих приемников звуковые колебания и по отношению уровней звукового давления ООна соответствующем приемнике приналичии образца и при его отсутствии определяют коэффициенты отражения и прохрждения звука, фиксируютсистему излучатель - образец - прием1062596 Составитель В.ВолковРедактор Н.Бобкова Техред А.Бабинец КорректорГ.Огар Заказ 10210/45 Тираж 873 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035,Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 к выходу усилителя Ь - полезный сигнал, соответствующий сумме падающих и отраженных от образца колебаний. Выделенный полезный сигнал подается на регистратор 12.На втором этапе измерений выполняется запись сигналов без образца, соответствующих значению падающих звуковых колебаний. Регистрирование сигналов выполняется, как и с образцом, с выхода усилителей 8 и 9 при 10 вращении системы излучатель - звукоприемники. Запись падающих звуковых колебаний двумя звукоприемниками требуется для компенсации уменьшения.амплитуды, обусловленной сфе ричностью иэлученной звуковой волны. Для определения коэффициента отражения звука образца выполняют выделение отраженного сигнала, как разность между суммой падающих и отраженных колебаний и падающих колебаний, записанных регистратором 12 с выхода усилителя 8 при наличии и отсутствии образца. Коэффициент отражения определяется отношением ампли туды отраженного от образца сигнала к амплитуде падающего звукового сигнала, полученного при записи без образца с выхода усилителя 8.Коэффициент прохождения звука через образец определяется отноше нием амплитуды прошедших образец колебаний к амплитуде падающих колебаний, записанных с выхода усили:теля 9 при наличии образца и приего отсутствии.При вращении образца совместнос излучателем и эвукоприемниками вгидроакустической измерительной к.,мере полезные сигналы, обусловленные отражением и прохождением звука в образце, остаютея когерентными излучаемому сигналу, а сигналы,обусловленные отражениями от границизмерительной камеры, становятся нерегулярными во времени, что при когерентном накоплении полезных сигналов уменьшает влияние реверберационных помех,Скорость вращения системы излучатель - образец - приемники не должна превышать скоростей, при которых на измерения начинают влиять помехи гидродинамического происхождения, особенно помехи; связанные с возникновением кавитации. Изобретение позволяет повысить точность акустических измерений коэффициентов отражения и прохождения звука в гидроакустических измерительных камерах за счет уменьшения влияния реверберационных помех, а также снизить рабочие частоты акустических измерений без увеличения размеров измерительных камер.