Калибровочно-измерительное устройство

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 9) (1) 51)5 Н 04 К 29/О 01 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Ленинградский корный институтклаЛИБРОВО Тбретение относится к устройустических измерений и можетв А.Е, Акустические изудостроение, 1983,быть использовано для калибровкигидрофонов, предназначенных для измерения гидродинамических шумов втрубопроводах гидравлических систем. Целью изобретения является повышение точности измерений эа счетобеспечения идентичности условийкалибровки и измерений. Устройствосодержит заполненную водой рабочуюкамеру 1 в. виде участка трубопровода с жестко прикрепленным к нему понормали штуцером 2, узел креплениякалибруемого гидрофона 3 в виде штока 4, жестко прикрепленного к поршню5, установленному внутри штуцера 2с воэможностью перемещения в уплотнительном сальнике 6. В нижней частирабочей камеры 1 установлена излучающая мембрана 9, соединенная с вибратором 10, причем мембрана 9 установлена на.съемных баландах 12. 3 ил,Изобретение относится к техникеакустических измерений и может бытьиспользовано для калибровки гидрофонов, предназначенных для измерениягидродинамических шумов в трубопроводах гидравлических систем,Цель изобретения - повышение точности измерений путем обеспеченияидентичности условий калибровки иизмерений.На фиг. 1 представлено предлагаемое устройство; на фиг. 2 - графикичастотной зависимости ЭДС на выходегидрофона, измеренные в штуцере (а),на оси трубопровода (б); на фиг.3 -графики паспортной чувствительности (а) и истинной чувствительности .в штуцере (б),Устройство содержит заполненнуюводой рабочую камеру 1 в виде участ-"ка трубопровода с жестко закрепленным по нормали к нему штуцером 2,узел крепления калибруемого гидРофона 3 в виде штока 4, жестконрикрепленного к поршню 5, установленному внутри штуцера 2 с возможностью перемещения в уплотнительномсальнике 6. Кабель 7 гидрофона 3выведен из штуцера 2, например, через канал на оси штока 4 и подклю-чен к измерительному блоку 8. Внижней части рабочей камеры 1 установлена излучающая; мембрана 9, соединенная с вибратором 10, подключенным к блоку 11 управления, причем мембрана 9 установлена на съемиых фланцах 12. В верхней части камеры 1 закреплен звуконоглотитель 13,а камера подвешена на упругих элементах 14,Устройство работает следующим образом.В рабочей камере 1 посредствомблока 11 управления, вибратора 10и излучающей мембраны 9 возбуждаютакустические колебания, Изменяячастоту возбуждения, регистрируютЭДС измерительным блоком Я на выходе калибруемого гидрофона 3 придвух его положениях - на оси камеры (Я )и в ")туцере), и строятграфики фиг,2 а,б, соответствующиедавлениям в камере Р. .) и Р,И),Эти давления могут отличатьсявследствие резонансных явлений,наблюдаемых в связанной акустомеханической системе штуцер - трубопровод. Такие явления обусловлены влиянием вибрации стенок трубы и штуцера, образованием резонатора Гельмгольца в камере штуцера, где масса жидкости вместе с упругостью стенок штуцера образует колебательную систему. Соответственно, отличаются и1ЭДС на выходе гидрофона в штуцере Я(Г) и на оси трубы Я,.Я). Из из вестного определения чувствительности гидрофонаЕшИ) Я И) Р ). Р И) 15.следует, что20где (Г) - искомая абсолютная чувствительность гидрофонав штуцере, которая устанавливает связь ЭДС на 25 выходе гидрофона в штуцере . , с давлением наоси трубы Р И) и, сле-довательно, учитываетпередаточную характеристику системы трубопро-.вод - штуцер - гидрофон,Поско -у Р,И) = Е,(К)/У(й,искомая чувствительностьИ) можетбыть связана с паспортной чувствитель костью )(К) следующим функциональным преобразованием:40где КЦ) = Е,(й) /Е,.(Е) - поправка,корректирующая паспортную чувствительность (Г) гидрофона с учетом реальных 45 условий его работы в штуцере, на которую умножают паспортную чувствительность.Такую поправку удобно выразить в 50 децибелах: Ь(1) = 101 цКИ), поскольку паспортйая чувствительность гидро- фона, как правило, выражается в децибелах. В этом случае поправку в децибелах алгебраически добавляют на каж дой частоте и паспортной чувствительности гидрофона:101 И) - 101 аУ И) + дИ),5 16388На фиг.3 а изображена паспортная чувствительность гидрофона в децибелах (10 ЩИ), на фиг.36 - чувствительность гидрофона в штуцере в децибелах (101 р, (Г, полученная ал-5 гебраически сложением поправкиИ) в децибелах с паспортной чувствительностью гидрофона. 10Использование изобретения позволяет определить поправки к паспортнойградуировочной характеристике гидрофонов, устанавливаемых в штуцере,что обеспечивает повышение точностиизмерения уровня гидродинамическогошума в трубопроводах за счет учета динамических характеристик штуцера. Кроме того, расширяется частотный диапазон .измерений в области высоких 20частот, так как учитываются резонансные свойства штуцера,04 6Формула изобретенияКалибровочно-измерительное устройство, содержащее заполненную водой рабочую камеру, в нижней части которой установлена излучающая мембрана, соединенная с вибратором, и узел крепления калибруемого гидрофона, о т л ич а ю щ е е с я тем, чго, с целью повышения точности измерений путем обеспечения идентичности условий калибровки и измерений, рабочая камера. выполнена в виде участка трубопровода с жестко закрепленным по нормали к нему штуцером, внутри которого в уплотнительном сальнике установлен с воэможностью перемещения поршеня, при этом узел крепления калибруемого гидрофона выполнен в ниде штока, жестко прикрепленного к поршню, а излучающая мембра на установлена на съемных Аланцах.