Устройство для измерения параметров источников шума

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик АВТО РСХО МУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 6 ) Дополнительное к авт. свид-в 2) Заявлено 14,81 (2 С 01 НЗ/1 01 59/6 с присоединением заявк рственныи комитет СССР 3) Приоритет блнковано 23 по делам изобретеии и открытий 3 53) У юлл 534,68) та опубликования описания 23,08.82) Заявител ЕТРО СТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ИСТОЧНИКОВ ШУМА(54) УС й возможность классификации источникоре- шума. относится к техническо, к акустическим измыть использовано дляизмерения параметровдающих шумовые поляибрежных зонах. Изобретениефизике, а иментниям и может б повышение дос еления источни Цель изобретенияерности и точности р ов шума. исклассификацииточников, порожокеане и его п Указанная цель достигается тем, чтов устройство для измерения параметровисточников шума, содержащее ненаправленный приемник звукового давления, спектроанализатор и регистратор, снабженопредварительным усилителем, вклнзтенныммежду приемником звукового давления испектроанализатором, подключенными квыходу последнего дополнительным. регистратором и квадратором, и соединенным с последними интегратором, векторным преобразователем колебательной скорости, подключенными к его выходам гоидентичными измерительными цепями почислу ортогональных компонент и попсо,диненным к их выходам блоком отношений,выход интегратора подключен к одному лен дно ный приеник питания ойства я ого устр и невозм ляется малая точностпространственной клаков,икации источниНаиболее близким к изобретениется устройство для измеренияетров источников шума, содержаправленными приемник звуковогоия, спектроанализатор и регистраНедостатком данного устройстется низкая точность измерений аее неор 2 а .я Известно устройство для опспектральных характеристик пошума, содержащее ненаправлник звукового давления, источ и регистратор Недостатком известн 340/18-28 (51) Щ, КН:ЬХОД ОВ ОЛ 01 а О Г НОШРНИЙ, РЫ ХОДЫ Корд, горОГО соедиие 11 ы с регистратором.Кроме то 1 О, каждая измерительнаяцепь вы 11 олнеца в виде последовательносоединРнмых предваритРльнОГО усилителя, 5спектроанализатора, квадратора и интегьрагора и подключенного к ьыходу спектроанализатора дополнительного регистратора.На чертеже представлена функциональная схема устройства,Устройство содержит векторный трехкомпонентный преобразователь 1 колеба-,тельной скорости, состоящий из вертИкальиого канала Ч и двух ортогоиальиьй 15горизонтальных каналов 1 х и Уу, приемник 2 звукового давления и образующиеизмерительные цепи идентичные предварительные усилители 3-6, спектроанализаторы 7-10; регистраторы 11-14, квад 20раторы 15-18 и интеграторы 19-22,блок 23 отношений и регистратор 24.Входы предварительных усилителей 3-6подключе 1 гы к выходу векторного преобразователя 1 и выходу приемника ,2 25звукового давления, Выходы предварительных усилителей 3-6 подключены ко входам спектроанализаторов 7-10; входырегистраторов 11-14, выполненных в видесамописцев уровней, подключены к вы- З 0ходу спектроанализаторов 7-1 О. Входыквадратов 15-18 подключены к выходамспектроанализаторов 7-1 О; входы интегъраторов 19-22 соединены с выходамиквадраторов 15-18. Входы блока 23 отно- З 5шенцй подключены к выходам интеграторов 19-22, а вход регистратора 24 подкл 1 очен к выходу блока 23 отношений,Устройство работает следующим обра зом, . 40Приемная система, включающая векторный преобразователь 1, приемник 2 звукового давления и предварительные усилители 3-6, устанавливается на дно океана или подвешивается на определенной 45 глубине на буе. Сигналы, принимаемые приемной системой, подаются по кабелю на аппаратуру обработки и записи,Векторный преобразователь 1 колебательной скорости состоит из трех ортогональных каналов, каждый из которых обладаетдипольной характеристикой направленности, не зависящей от частоты, Вертикальный канал векторного преобразователя колебательной скорости регистрирует шумы, генерируемые поверхностным волнением, шумы от дальнего судоходства приходятся на зону его нечувствительности. Горизонтальные каналы векторного преобразователя колебательной скорости, в основном, регистрируют Шумы, приходящие в горизонтальных направлениях от судов и дальних штормов, Для разделения 1 пумов волнового происхождения от шумов обтекания и вибрации ( неволнового происхождения) используется соотношениегде С - волновое сопротивление среды- коэффициент, учитывающий сферичность волн;1 Р - модуль звукового давления;Юх),51), Я ) - модули ортогональныхкомпонент колебательной скорости.Равенство левой и правой частей формулы (1) свидетельствует о том, что наприемную систему действуют шумы волнового происхождения. Нарушение равенства (1) свидетельствует о воздействиина приемную систему помех неволновогопроисхождения (шумы обтекания и вибрации),Спектральный анализ звукового давления и трех компонент колебательной скорости осуц 1 ествляется с записью результатов анализа на регистраторах 1 1-14.Синхронно с этим анализом производитсяквадратирование электрических сигналовв блоках 1 5-1 8 их интегрирование в блоках 19-22. Далее в блоке 23 определяетсяотношение среднеквадратичного значениязвукового давления к сумме среднеквадратичных значений ортогональных компонентколебательной скорости, Если это отношение равно волновому сопротивлению средь 1с поправкой на сферичность акустическихволн, то по вертикальному и горизонтальнымканалам векторного преобразователя 11 в регистраторах 11-1 4 определяютсяэквивалентные уровни и звукового давления Р,При наличии шумов дальнего судоходства определение спектральных харак- тЕРИСтИК ШУМОВ, ГЕНЕРИРУЕМЫХ ПОВЕРХНОСт; ным волнением, осуществляется по сигналу вертикального канала векторного преобразователя 1 с представлением результатов измерения в эквивалентных единицах звукового давления.Спектральные характеристики шумов дальнего судоходства определяются по горизонтальным каналам векторного преобразователя,Использование устройства позволяетразделить и классифицировать с достаточной достоверностью и точностью источ- .ники шумов, расположенных .на поверхности и в дне водоема, от источников,расположенных в толще воды,. или шумовобтекания вибрации и порождаемых дальнимсудоходством,Формула и э о б р е т е н и я1, Устройство для измерения парамет ров источников шума, содержащее направленный приемник звукового давления, спектроаналиэатор и регистратор, о т - л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности и точности разделения источников шума, оно снабжено предварп ельным усилителем, включенным между приемником звукового давления и спехтроаналиэатором, подключенными к выходу последнего дополнительным регистратором и квадратором, и соединенным с последним интегратором, вектор ным преобразователем колебательной ско 3468 брости, подключенными к его выходамидентичными измерительными цепями почислу ортогональных компонент и подсоединенным к их выходам блоком отщьшений, выход интегратора подключен кодному из входов блока отношений, выходы которого соединены с регистратором.2. Устройство по ц. 1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что каждая иэмеритель 0 ная цепь выполнена в виде поспедовательно соединенных предварительного усилителя, спектроанализатора, квадратора иинтегратора и подключенного к выходуспектроанвлизатора дополнительного ре 15 гистратора.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Фурдуев А. ф. Подводные шумы динамического происхождения, - Акустичес 20 кий журнал, 1963, 9 М 3, с. 265274,2. Мастеров Е.П. и Июрокова С.П,Некоторые оеэультаты экспериментальногоисследования шумов моря - Акустический25 журнал, 1973, 19, Ж 2, с. 206-210.Составитель Н, ДолговаРедактор С. Патрушева Техред А.Бабннец Корректор Е РошкоЗаказ 6263/68 . Тираж 507 Лодт,исноеБНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035,.Москва, Ж, Раушсхая наб., д, 4/5Филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4