Устройство для измерения коэффициента звукопоглощения

Изобретение относится к акусти-ческим измерениям и может быть использовано для измерения коэффициента звукопоглощения в гидрофизических исследованиях.Известно устройство для измерения коэффициента звукопоглощения, содержащее сОединенные последовательно частотомер, генератор непрерывных колебаний, усилитель и акустический преобразователь, регистратор 111.Недостатком устройства является малая автоматизация измерений, обусловленная выполнением измерений в одном эксперименте на фиксированной частоте генератора. 10 15 Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для измерения коэффициен20 та звукопоглощения, содержащее сое- диненные последовательно генератор качающейся частоты и усилитель обратной связи, приемник звука, подключенный к входу усилителя обратной связи, излучатель звука и регистратор с частотно-зависимой разверткой, входы которых соединены 12 .Недостатками известного устройства являются малая чувствительность и точность измерений, а также высокая трудоемкость обработки получаемой информации, обусловленные неравномерностью амплитудно-частотных характеристик излучателя и прием" ника звука. 35Цель изобретения - повышение чувствительности, точности и производительности измерений за счет вы,равнивания амплитудно-частотной характеристики замкнутой автоцирку ляционной цепи, расширения частотного диапазона измерений и автоматизации процесса обработки данных.Поставленная цель достигается тем, что дляизмерения коэффициента 45 звукопоглощения, содержащее соединенные последовательно генератор качающейся частоты и усилитель обрат ной связи, приемник звука, подключенный к входу усилителя обратной 50 связи, излучатель звука и регистра.тор с частотно-зависимой развертки, входы которых соединены, снабжено эквалайзером, включенным между усилителем обратной связи и излучате лем звука, соединенными последовательно первым коммутирующим блоком, генератором опорного напряжения,дифференциальным усилителем, вторым коммутирующим блоком, аналого-цифро" вым преобразователем, микро-ЭВМ и цифропечатающим блоком, амплитудным селектором, включенным между вторым выходом первого коммутирующего блока и вторым входом дифференциального усилителя, второй выход амплитудного селектора соединен с вторым входом второго коммутирующего блока,. выходы регистратора с частотно-зависимой разверткой соединены соответственно с входом первого коммутирующего блока и третьим входом второго коммутирующего блока.На чертеже представлено устройство для измерения коэффициента звукопоглощения, содержащее соединенные последовательно генератор 1 качающейся частоты и усилитель 2 обрат" ной связи, приемник 3 звука, подключенный к входу усилителя 2 обратной связи излучатель 4 звука и регистратор 5 с частотно-зависимой развер. кой, входы которых соединены. Приемник 3 звука и излучатель 4 звука расположены на расстоянии ., Устройство снабжено также эквалайзером 6, включенным между усилителем 2 обратной связи и излучателем. 4 звука, соединенными последовательно первым коммутирующим блоком 7, генератором 8 опорного напряжения, дифференциальным усилителем 9, вторым коммутирующим блоком 10, аналого-цифровым пре-. образователем 1, микро-ЭВМ 12 и цифропечатающим блоком 13, амплитудным селектором 14, включенным между вторым выходом первого коммутирующего блока 7 и вторым входом.дифференциального усилителя 9,второй выход амплитудного селектора 14 соединен с вторым входом второго коммутирующего блока 10, выходы регистратора 5 с частотно-зависимой разверткой соединены соответственно с входом первого коммутирующего блока 7 и с третьим входом второго коммутирующе-; го блока 1 О. Устройство для измерения коэффициента эвукопоглощения работаетОследующим образом.Генератор 1 качающейся частоты подает непрерывный ряд частот малой амплитуды на вход усилителя 2 обрат" нойсвязи. Так как усилитель 2 обратной связи включен электрически последовательно с эквалайзером 6,3 11 излучателем 4 звука и приемником 3 звука, на выходе усилителя 2 обрат- ной связи формируется ряд последова- тельных амплитудных пиков на рабочих частотах Г, для которых выпол- няется баланс фаз. Назначение эквалайзера 6 состоит в том, чтобы выравнять амплитудно-частотную характеристику автоциркуляционной цепи акустической положительной обратной связи и привести уровни амплитудных пиков на рабочих частотах Й к максимальным значениям Б которые определяются калибровкой в эталонной жидкости, например, в дис" тиллированной воде. При измерениях в исследуемой среде амплитудные пики изменяются, но в разной степени на различных частотах. Поглощение звука определяется по изменению амплитуд пиков в исследуемой среде 0 относительно, реперного уровня 0 , установленного калибровкой в эталонной жидкости.При проведении калибровки устройства в эталонной жидкости первый ком. мутирующий блок 7 переключается в ре" жим "Калибровка" и сигнал, снимае-. мый с усилителя 2 обратной связи эквалайзером 6 на всех частотах рабочего диапазона, приводится к одному эталлоному уровню, соответствующему максимальному коэффициенту передачи автоциркуляционной цепи. Затем эталонный сигнал, преобразованный эквалайзером 6, снимается с регистратора 5 с частотно- зависимой разверткой и подается на генератор 8 опорного напряжения. Генератор 8 опорного напряжения вырабатывает напряжение положительной полярности с уровнем амплитуды П, которое посгупает на один из входов дифференциального усилителя 9. При 30794 4работе в исследуемой среде первыйкоммутирующий блок 7 переключаетсяв положение "Работа" и амплитудныепики с регистратора 5 с частотно-.зависимой разверткой подаются наамплитудный селектор 14. Амплитудный,селектор 14 выделяет амплитуды пиковБ, получаемые в исследуемых средах,и подает их на инвертируемый вход 10 дифференциального усилителя 9. Одновременно с выделением амплитуд пиковамплитудный селектор 14 вырабатываетзапускающие импульсы положительнойполярности, которые подаются навторой вход второго коммутирующегоблока 10. После поступления запускающего импульса с амплитудного селектора 14 второй коммутирующий блок1 О открывает первый и третий входыи пропускает выбросы раэностныхнапряжений 0=11-Ю с дифференциального усилителя 9 и соответствующиеим напряжения частоты Е от регистратора 5 с частотно-зависимой разверткой на входы аналого-цифрового преобразователя 11. Для окончательногополучения значений коэффициентовэвукопоглощения на частотах Г анаблого-цифровой преобразователь 11определяет цифровые значения 611 иЕ 1 и подает их на вход микро-ЭВМ 12,которая по заданной программе обрабатывает получаемую информацию ъ реальном масштабе времени. В итоге цифровыезначения коэффициентов звукопоглощения 35поступают на цифропечатающий блок 13и текущие значения их по частотеавтоматически регистрируются ввиде таблицы.Предлагаемое устройство позволяетповысить точность, чувствительностьи производительность измерений засчет применения эквалайзера и блоков,автоматизирующих процесс измерения1130794 Составитель КХилковушникова Техред М.Гергель дейи рректор едактор Зак ПодписноеСР б., д. 4/"Патент" Проектная Ужгород,фили 9603/32 Тиралс 822 ВНИИПИ Государственного комитета по делам изобретений.и откры 113035, Москва, 3-35, Раушская н