Способ измерения звукового давления

А 04 С 01 И 290 ОПИСАН К АВТОРСКОМ ЗОБРЕТЕНИ ВИ ЕТЕЛ 1) Сй ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРГ 1 О ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИ ДА ЛЕНИЯ(57) Изобретение относится к акустическим измерениям в жидких и газообразных средах и может быть использовано для измерения давления, создаваемого низкочастотным акустическим источником. Целью изобретения является расширение технологических возможностей измерения за счет измерения абсолютного давления. Согласно способу измерения звукового давленияв области распространения низкочастотных упругих волн, давление которых измеряется, устанавливаются акустические преобразователи, Сначалавозбуждается высокочастотная упругаяволна под углом 6 к направлению распространения звуоковой волны. Преобразователем принимается модулированная по фазе высокочастотная волнавследствие нелинейноговзаимодействия с низкочастотной волной, Измеряется максимальный Фазовый сдвиг ьч,между сигналами на преобразователях.Затем возбуждается высокочастотнаяволна в противоположном направлениии измеряется максимальный фазовыйсдвиг ьр между сигналами на преобразователях. Приводится формула длярасчета низкочастотного давления, 1 12330Изобретение относится к акустическим измерениям в жидких и газообразных средах и может быть использовано для измерения давления, создаваемого низкочастотным акустическим источником,Целью изобретения является расширение технологических возможностейизмерения за счет обеспечения воз-,можности измерения абсолютного звукового давления.На чертеже представлена структурная схема установки для реализацииспособа измерения звукового давления,Установка содержит обратимые акустические преобразователи 1 и 2 дляизлучения-приема высокочастотной волны накачки, акустический источник 3низкочастотного сигнала, генератор 4высокочастотных волн, синхронный20ключ 5 и последовательно соединенныеусилитель 6, Фазовый детектор 7, низкочастотный усилитель 8 и индикатор 9.Способ измерения звукового давления осуществляется следующим образом.Б области распространения звуковых волн, создаваемых акустическимисточником 3, устанавливают обратимые акустические преобразователи 1и 2. При подаче сигнала с генератора4 высокочастотных волн акустическийпреобразрватель 1 излучает высокочастотные упругие волны, частоты которых не менее чем в 10 раз превосходит частоту звуковых волн, При не 35линейном взаимодействии звуковыхволн с высокочастотными упругими волнами происходит модуляция по фазевторого колебания первым. Фазовая40модуляция высокочастотной волны обусловлена изменением скорости распространения точек ее профиля в поленизкочастотной волны, которая зависит от величины переменного давления,45плотности и скорости смещения частицсреды. Высокочастотные акустическиепреобразователи 1 и 2 устанавливаютна расстоянии, не большем двух длинволн низкочастотного сигнала, а направпение распространения высокочас 50тотных упругих волн выбирают подуглом 8 к направлению распространения низкочастотных упругих волн. При 1лимают акустическим преобразователем2 высокочастотный фазомодулированныйсигнал. Измеряют величину максимального значения переменного во времени Фазового сдвига ЬЧ, между сигна 33 2лами на акустических преобразователях 1 и 2, для чего выделенный в фазовом детекторе 7 Фазовый сдвиг плотность и скоростьзвука в невоэмущеннойсреде;расстояние между точками возбуждения и гдес приема;частота высокочастотных упругих волн;и, ш - коэффициенты;длина низкочастотнойупругой волны;ш = 1 при 1, ( ОП 1., Г(1 - сояО) П 1я 1 п ( - (1 - сояО)1П 1,- (1 + соя 6) при Ь - 2 Ь. япв -(1 + сояс 4 11 ЬСпособ измерения низкочастотного давления позволяет обеспечить непосредственное измерение значений абсолютного давления, создаваемого акустическим источником, так как устраняется необходимость предварительного усиливается и регистрируется на индикаторе 9. Затем подключают входакустического преобразователя 2 припомощи ключа 5 к выходу высокочастотного генератора и подают на негоэлектрический сигнал. При этом возбуждаются высокочастотные упругиеволны в обратном направлении, которые вновь модулируются низкочастотными упругими волнами. При этом геометрические условия распространенияи взаимодействия волн идентичны, изменяется только на 180 угол, подкоторым пересекаются упругие волны,Принимают акустическим преобразователем 1 высокочастотный сигнал, модулированный по Фазе измеряемым низкочастотным давлением, для чего переключают выход преобразователя 1к входу усйлителя 6 при помощи ключа 5. Измеряют величину максимальногозначения Фазового сдвига лр междусигналами на акустических преобразователях 2 и 1, Измеряемое низкочастотное давление определяют по Формуле1233033 4 а звуковое давление 1. определяют по формуле измерения параметра нелинейностисреды или сравнения с эталоннымиприемниками. Формула изобретени 10 частотные упругие волны, которые распространяются под углом 8 к направлению распространения звуковых волн, принимают в другой точке высокочастотные упругие волны, измеряют переменный во времени фазовый сдвиг между высокочастотными упругими волнами в точках их возбужденияи приема и по фазовому сдвигу определяют давление, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения технологических возможностей измерений за счет измерения абсолютного давления, фиксируют максимальное значение фазового сдвига Ьцзатем возбуждают высокочастотные упругие волны в обратном направлении, измеряют максимальное значение фазового сдвига л)гругих волн;частота высокочастотных упругих волн;длина звуковой волны;коэффициенты1 при Ь ( 0,2 ипри 1.с 2 ) Р оц) авитель Г ед О.Горт едоровй Корректор Г.Рещетни Т актор Р.иди Заказ 2762/5 Тираж ВНИИПИ Государс по делам изоб 035, Москва, ЖПодписнкомитета СССРи открытий енн е кая на Ра Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная Способ измерения звукового давления, заключающийся в том, что в области распространения звуковых волн в заданной точке возбуждают высокогце р , с, - плотность и скоростьзвука в невозмущенной среде соответственно; расстояние между точками возбуждения и приема высокочастотных уп