Устройство для измерения уровня звукового давления в водной среде трубопровода

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УРОВНЯ ЗВУКОВОГО ДАВЛЕНИЯ В ВОДНОЙ СРЕДЕ ТРУБОПРОВОДА, содержащее размещенную на измерительном отрезке трубопровода K. с установленным внутри нее гидрофоном, сообщающуюся с трубопроводом посредством отверстия в его стенке, отличающееся тем, что, с целью повьшения точности и помехозащищенности и расширения диапазона измерений в сторону низких давлений, отверстие в стенке трубопровода снабжено перегородкой с N каналами, суммарная площадь 2 поперечного сечения которых связана с размерами камеры и сечением трубопровода соотношением ( /coek.,-cosk j йиое V62 cos V .f ( где A - допустимая поправка на измеренный уровень звукового давления; k f - волновое число; где СО - круговая частота; (Л С - скорость распространения ультразвука в средеJ Ч - толщина перегородки; & - высота камеры, fS,7«id где D-) - площадь поперечного сечеHiw камеры; P-fef где PQ - площадь поперечного сечения трубопровода.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) (1)4 Н 04 Я 29/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ с И,-совИг сов

) г

°,, (е„ и,1"9, ления, — — волновое число

Я

С 1 круговая частота; скорость распространения ультразвука в среде, толщина перегоргдки; высота камеры, где (.) С

О, 2

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГГИЙ (21) 3649261/24-10 (22) 05. 10. 83 (46) 07.08.85. Бюл. И- 29 (72) С.В.Будрин, А.С.Никифоров, Т.В.Рылеева и A.И.Селезский (53) 534. 612 (088.8) (56) Блохинцев Д.И. Акустика неоднородной движущейся среды.. — М.: Наука, 1981.

Проектирование датчиков для измерения механических величин.

Под ред. Осадчего Е.П. М.: Машиностроение, 1979, с. 59. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

УРОВНЯ ЗВУКОВОГО ДАВЛЕНИЯ В ВОДНОЙ

СРЕДЕ ТРУБОПРОВОДА, содержащее размещенную на измерительном отрезке трубопровода к.".меру с установленным внутри нее гидрофоном, сообщающуюся с трубопроводом посредством отверстия в его стенке, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения точности и помехозащищенности и расширения диапазона измерений в сторону низких давлений, отверстие в стенке трубопровода снабжено герего- . родкой с N каналами, суммарная площадь 52 поперечного сечения которых связана с размерами камеры и сечением трубопровода соотношением где А — допустимая поправка на измеренный уровень звукового давгде 01 — площадь поперечного сечения камеры где и — площадь поперечного сече -о ния трубопровода.

1 1172090

Изобретение относится к измерению звукового давления в движущейся водной среде в трубопроводах и может быть применено для измерений звукового давления в различных системах, например в охлаждающих системах судов для предотвращения превышения санитарных норм шума в помещениях с людьми.

Цель изобретения — повышение точ- 1О ности и помехозащищенности и расширение диапазона измерений в сторону низких,цавлений.

На чертеже представлено предлагаемое устройство, разрез. 15

Устройство для измерения уровня звукового давления содержит гидрофон

1, размещенный в камере 2, сообщающейся с измерительным отрезком трубопровода 3 посредством перегородки 4 20 с Л каналами 5. Число каналов выбирается из условия И = Б /S S суммарная площадь поперечного сечения N кKа нHа л оoв, S — площадь одного из каналов, причем число каналов должно быть больше единицы.

Величина площади поперечного сечения трубопровода S практически не влияет на результаты расчетов. В случае использования камеры, сообщающейся с трубопроводом посредством одного отверстия, минимальный уровень звукового давления ограничен снизу . уровнем пульсаций давления, возникающих на этом отверстии. В этом случае регистрация уровня звукового давления может производиться только в случае, когда указанные уровни превьппают пульсации давления на измерительном участке. Для уменьшения образования 40 пульсаций давления на отверстии его необходимо делать диаметром не более

2 мм йри скоростях потока V c 8 м/с. !

При замене одного отверстия с пло- „ щадью 5 каналами, каждый из которых 45 имеет площадь 61 при скоростях потока не более 8 м/с, достигается не искаженное пульсациями давление течение жидкости в трубопроводе при величине . .р, связаннои с размерами измеритель. 10 ной камеры и сечения трубопровода соотношением

4р 6 > 1 (г ), где Д вЂ” допустимая поправка на измеренный уровень звукового давления не выше 1-2 дБ, 43 — — в ол ново е число, где й) — круговая частота

С вЂ” скоРость распространения ультразвука в среде;

31 — толщина перегородки

1 — высота камеры; ю.® где 5 — площадь поперечного сечения

3 камеры, =H где 5 — площадь поперечного сечения трубопровода.

Принцип действия устройства измерения состоит в следующем.

Так как камера сообщается с измерительным отрезком трубопровода каналами общей площадью 5, то гидрофон, размещенный в ней, измеряет давление в трубопроводе с точностью не ниже 1-2 дБ. Одновременно за счет того, что площадь каждого канала имеет величину не более 3,14 мм (диаметр 2 мм), при которой на скоростях потока ниже 8 м/с достигается практически неискаженное пульсациями течение потока у входа в измерительное устройство, достигается расширение диапазона измеряемых уровней звукового давления в водном потоке трубопровода. Таким образом, за счет уменьшения уровня пульсаций давления устранено ограничение снизу на значение уровня звукового давления, которое может быть измерено при размещении гидрофона в вынесенной из потока камере, сообщающейся посредством одного отверстия произвольной формы с водной средой трубо-. провода. Диапазон измерения звукового давления расширен при этом на

10-15 дБ °