Способ измерения акустической мощности низкочастотных излучателей

 

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ АКУСТИЧЕСКОЙ МОЩНОСТИ НИЗКОЧАСТОТНЫХ ИЗЛУЧАТЕЛЕЙ , основанный при приеме акустических колебаний испытуемого излучателя , отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности , испытуемый излучатель облуча ют акустическими колебаниями высокой частоты, регистрируют частотный спектр рассеянных от него акустических колебаний , выделяют спектральные составляющие ., симметричные относительно частоты облучающего акустического колебания, по амплитуде этик составляющих и по частотному интервалу между ними на основании известных за висимостей для низкочастотных излучателей определяют акустическую .мощi ность испытуемого излучателя. (Л о 00 со сг СП

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3 (59

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

fl0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ. В» (21) 3465366/18-10 (22) 05.05.82 (46) 30.04.84. Бюл. 9 16 (72) П.И.Коротин и Б.М..Салин (71) Институт прикладной физики

АН СССР (53) 534.232(088.8) (56) 1. Урик. P. Дж. Основы гидроакустики. Л., "Судостроение", !978, с.62.

2. Боббер P. Гидроакустические измерения.М., "Мир", 1974, с.45-47 (прототип). (54) (57) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ АКУСТИЧЕСКОЙ МОЩНОСТИ НИЗКОЧАСТОТНЫХ ИЗЛУЧАТЕЛЕЙ, основанный при приеме акусти„„SU„„1089765 A ческих колебаний испытуемого излучателя, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности, испытуемый излучатель облучают акустическими колебаниями высокой частоты, регистрируют частотный спектр рассеянных от него акустических колебаний, выделяют спектральные составляющие,, симметричные относительно частоты облучающего акустического колебания, по амплитуде этих состав.ляющих и по частотному интервалу меяду ними на основании известных за висимостей для низкочастотных излучателей определяют акустическую .мощ ность испытуемого излучателя.

i089765

Изобретение относится к акустическим измерениям и может быть использовано для измерения акустической мощности низкочастотных излучателей.„ в частности для абсолютной калибровки акустических излучателей.

Известен способ измерения акусти ческой мощности калибруемого излу-чателя, основанный на сравнении выходного сигнала калибруемого излучателя с выходным сигналом эталонного излучателя $1

Недостатком способа является то, что для его реализации требуется эталонный калиброванный излучатель. Дру гим недостатком является невозможность осуществить измерения в процессе эксплуатации излучателя.

Известен способ измерения акустической мощности низкочастотных излучателей, основанный на приеме акусти ческих колебаний от.испытуемого излучателя (2 ).

Недостаток известного способа сос тоит в низкой чувствительности.

Цель изобретения — повьппение чувствительности.

Поставленная цель достигается тем. что в способе измерения акустической

;мощности, основанном на приеме акустических колебаний от испытуемого . излучателя, испытуемый излучатель облучают акустическими.колебаниями высокой частоты, регистрируют частотный спектр рассеянных от него акустических колебаний, выделяют спектральные составляющие, симметрич ные относительно частоты облучающего акустического колебания.по амплитуде этих составляющих и по частотному интервалу между ними на основании известных зависимостей для низкочастотных излучателей определяют акустическую мощность испытуемого излучателя.

На чертеже изображено устройство, с помощью которого реализуется способ.

Устройство содержит генератор электрических колебаний частоты Е выход которого подключен к входу излучателя 2 акустических колебаний.

Излучатель 3, мощность которого as мепяют, находится на расстоянии Й от излучателя 2 и приемника 4 акустических колебаний и акустически вывязан с ними. Выход приемника 4 соединен с входом спектроанализатора 5.

Для того, чтобы акустические колебания частоты рассеивались на излучателе 3, как на малом теле, должно выполняться соотнопенке

Е ((ъ

С

Ч где С вЂ” скорость звука в среде;

V — объем излучателя 3.

Для практических целей бывает достаточно потребовать, чтобы (с

З v

f5 Способ реализуется следующим образом.

Электрическке колебания частоты

Формируемые генератором I, поцают на вход излучателя 2, который возN буждает акустические колебания в среде. Этими колебаниями облучают as лучатель 3, акустическую мощность которого измеряют. Излучатель 3 излучает акустические колебания часто-.

25 ты Я, что обусловлено изменением его объема Ч во времени по гармоническому закону (V у +EVG0594), ЗО где 9О- постоянный объем излучателя, фМ " амплитуда изменения объема. Хак как выполняется условие (С «( з v акустические колебания, рассеянные . на излучателе Э,модулируются по амплитуце с частотой Я, т.е.в спектре акустических колебаний присутствуют спектральные составляющие на час-. тотах f, +ЯК, - Я . Величина спектральной: составляющей на частоте -. складывается из акустических колебаний, рассеянных как иа излучателе

3, так и as реверберации отражения от дна и различных посторонних пред" метов. Величины же спектральных сос-. тавляющих на частотах f Я пропо. рциональны только амплитуде объема излучателя 3. Приняв рассеянные колебания с помощью приемника 4, регис трируют кх спектр спектроанализато-, ром 5. По половине частотного интервала между спектральными составляющими Е + Я, f — - Я определяют частоту.й излучателя Э, а по их амплитудам — амплитуду изменения объема

@ V . Мощность по их амплитудам — амп. литуду изменения объема о V. Мощность где у — плотность среды; загс коа

УЧ. == ру (й,Составитель В.Вавер

Редактор Е.Лушникова Техред Л. Мартяшова Корректор С. Шекмар

Заказ 2954/55 Тираж 635 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная,4 з 1 излучателя 3 определяют нз соотношения

3 и р Я4ум2

С где К вЂ” чувствительность приемника амплитуда гармоники на комбинационной частоте, измеренная на спектроанализаторе 5;

Йо- мощность излучателя 2 с учетом коэффициента направленности действия.

Таким образом, способ позволяет обеспечить измерение акустической мощности в процессе эксплуатации as.— лучателя,не нарушая режима его работы. Несомненным достоинством спосо,ба является то, что с его помощью можно проводить измерение мощности одновременно у нескольких излучателей, работающих на разных частотах.

0897á5 4

Пример конкретной реализации способа.

Требуется определить мощность низкочастотного излучателя, не нару.шая режима его работы. Его облучают акустическими колебаниями частоты 1 кГц, формируемым излучателем, мощность:, которого равна 80 Вт и который расположен на расстоянии

1О R 1О м. Прием отраженных акустических колебаний осуществляют гидро,фоном, чувствительность которого равна

1000 ма/Па, спектр принятых колебаний регистрируют спектроанализатором.

В спектре принятого отраженного сигнала присутствуют спектральные составляющие на частотах f 1 кГц, + Я = l,l кГц, Ю вЂ” Я 0,9 кГц.

Но половине частотного интервала щ между симметричными спектральными составляющими определяют частоту ниэ кочастотного излучателя Я 100 Гц.

Измеряют амплитуды спектральных срставляющих на комбинационных частотах

25 0 . 10 мкв. Мощность низкочастотного излучателя, определенная из вышеуказанного соотношения N 0,1 кВт.