Способ измерения параметров распространения акустических колебаний в гидравлических системах

 

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ РАСПРОСТРАНЕНИЯ АКУСТИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИЙ В ГИДРАВЛИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ , заключающийся в том, что систему заполняют жидкостью, возбуждают в жидкости со стороны входа системы акустические колебания и измеряют переменное давление, возникающее в жидкости, отличающийся тем, что,,с целью повышения информативности при измерениях путем определения параметров передачи акустических колебаний через . гидравлическую систему, последнюю заполняют жидкостью до плоскости ее выходного сечения7 измеряют при нулевом импедансе на выходе системы переменное давление одновременно в трех точках, две из которых расположены симметрично плоскости входного сечения системы, а третья точка расположена от плоскости выходного сечения на расстоянии, равном половине расстояния между двумя первыми точками, и по измеренным переменным давлениям определяют параметры А и 8 передачи гидравлической системы по формулам PI-PU Z бых .«1, А i 8 вых 2Р 2Р IU вк itt € РП , PIII где -переменные э (Л ления, измеренные на входе системы в I и II и на выходе системы в точке III, 7 -т. -импедансы вход бх 8ых х ного и выходноX ) го сечения сис:г ) темы; f I -постоянная расN3 пространения акустических волн.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (! 9) (11) (51)4 G 01 N 29/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДДРСТВЕННЫИ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3624315/25-28 (22) 02. 07. 83 (46) 30.10.85. Бюл. Ф 40 (72) Я.А. Ким, А.И. Селезский, Л.Н. Лесняк и С.В. Горин (53) 620.179.16 (088.8) (56) Клюкин И.И., Колесников А.Е.

Акустические измерения в судостроении. Л.: Судостроение, 1982, с. 137-141.

Физика и техника мощного ультра- звука. Под ред. Л.Д. Розенберга. М.:

Наука, 1970, т. III, с. 300 301. (54)(57) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ РАСПРОСТРАНЕНИЯ АКУСТИЧЕСКИХ

КОЛЕБАНИЙ В ГИДРАВЛИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ заключающийся в том, что систему заполняют жидкостью, возбуждают в жидкости со стороны входа системы акустические колебания и измеряют переменное давление, возникающее в жидкости, о т л и ч а юшийся тем, что,,с целью повышения информативности при измерениях путем определения параметров передачи акустических колебаний через гидравлическую систему, последнюю заполняют жидкостью до плоскости ее выходного сечения, измеряют при нулевом импедансе на выходе системы переменное давление одновременно в трех точках, две из которых расположены симметрично плоскости входного сечения системы, а третья точка расположена от плоскости выходного сечения на расстоянии, равном половине расстояния между двумя первыми точками, и по измеренным переменным давлениям определяют параметры A и 8 передачи гидравлической системы по формулам I Рп вью I+ п f

А= —;8= — „0 — ) 2Рп 7,в 2Р вых 2 где Р, Р(), Рц — переменные дав" ления, измеренные на входе системы в точ ках ? и ТТ и на выходе системы в точке III; в,, Х ы„— импедансы вход ного H Выходно го сечения сис темы, 1 — постоянная распространения акустических волн.

Р A P + BV о е е

= СР, + 1 1, 1 11886

Изобретение относится к акустическим измерениям и может быть использовано для испытаний гидрав.лических систем с помощью акустических колебаний. 5

Целью изобретения является повы- ° шение информативности при измерениях путем определения параметров передачи акустических колебаний через гидравлическую систему. 10

На чертеже представлено устройство для реализации предлагаемого способа.

Устройство содержит испытуемую систему 1, возбудительное устройство 2, три приемника 3 звука, два чз которых установлены в измерительном участке 4 симметрично плоскости

5 входного сечения, массивную плиту

6 с амортизаторами 7, опирающимися на фундамент 8. Устройство снабжено также системой прокачки рабочей среды, которая состоит из насоса 9, напорного и сливного трубопроводных участков 10 и 11,...трубопровода 12 избыточного давления, запорных клапанов 13-16, гибкой вставки 17,фланца 18 и емкости 19. Кроме того, устройство содержит измерительный тракт, который включает генератор

20 колебаний, усилитель 21 мощности, излучающий гидрофон 22, предварительные усилители 23, 24 и 25, сумма" тор 26, фильтры 27 и 28, фазометр 29 и электронно-вычислительную маши- 35 ну 30.

Способ измерения параметров распространения акустических колебаний в гидравлических системах осуществляется следующим образом. 40

Исследуемую систему 1 устанавливают на воэбудительное устройство

2 и заполняют жидкостью до плоскости ее выходного сечения. На верхний фланец исследуемой системы 1 кре- 45 пится фланец 18 сливного трубопровода 11 системы прокачки. Клапаны 13, 15 и 16 открыты, а клапан 14 закрыт.

Затем включается насос 9, и жид- кость из бака 19 прокачивается через Ю гидравлическую систему 1 для удаления больших воздушных включений.

После этого клапаны 15 и 16 закрываются, а клапан 14 открывается, и создается избыточное давление в 55 рабочей среде, при котором испытуемая система выдерживается в течение времени, необходимого для полного растворения оставшихся воздушных включений (в щелях уплотнений и т.д.). Затем клапаны 13 и 14 закрываются, открывается клапан 16, сбрасывается давление рабочей среды и снимается фланец 18. В результате прокачки рабочей среды и вы" держки ее под избыточном давлением жидкость во внутренней полости испытуемого элемента не содержит свободного воздуха, наличие которого недопустимо, так как в противном случае воздушные включения будут искажать измеряемые параметры.

После подготовки испытуемой системы 1 к измерениям включается генератор 20 колебаний, который через усилитель 21 мощности приводит в работу. излучающий гидрофон 22, от которого в жидкости со стороны входа системы возбуждают акустические колебания.

Испытуемую гидравлическую систему 1 можно представить в виде четырехполюсника, уравнения которого связывают переменное давление Р и колебательную скорость V на входе системы с переменньм давлением Ре и колебательной скоростью V на выходе где A,В,С,D — параметры передачи гидравлической системыа

Если измерения проводятся при . нулевом импедансе на выходе системы

P (т.е. Ре = О), то тогда В = - -, е

V AD-1

D= — С=

V В

А=Р для симмете ричной гидравлической системы и

А = - - для несимметричной системы, о, где V u V — колебательные скоросо е ти на входе и выходе перевернутой системы, под которой подразумевается такая система, в которой меняют вход с выходом, Измеряют при нулевом импедансе на выходе системы переменное давление одновременно в трех точках с помощью трех одинаковых приемников

3 звука. Точки I u II расположены симметрично плоскости 5 входного сечения, а третья точка III расположена от плоскости выходного сечения на расстоянии, равном половине расстояния между двумя первыми точками.По измеренным давлениям в этих точках можно рассчитать

Р,+Р

Р= ьь-

У ьх <арык " где Р, Р, Р— переменные давлеzz и ния, измеренные на входе системы в точках I u II и на выходе системы в точке III

2, Z з „ — импедансы входного и выходного сечения системы, — постоянная распространения акустических волн, и тогда параметры передачи гидравлической системы определяются по трем значениям изме.ренных давлений по формулам Вых

A= ш вк

Р,+ Р

gр вы " g °

1П

Электрические сигналы с гидрофонов 3 поступают на предварительные

188642 4 усилители 23, 24 и 25. При определении параметра В в сумматоре 26 происходит сложение сигналов, измеренных гидрофонами 3 в точках I и II, а при определении параметра А — вычитание этих сигналов. С выходов предварительного усилителя 25 и сумматора 26 сигналы проходят че" рез фильтры 27 и 28, которые вместе

10 с сигналом от фазометра 29 поступают на аналоговый вход цифровой электронной вычислительной машины 30, которая вычисляет параметры передачи гидравлической системы, а также

15 осуществляет управление работой генератора 20 колебаний.

Определение параметров передачи гидравлических систем позволяет проводить мероприятия по снижению

20 шума и вибраций трубопроводных систем энергетических установок.

Способ измерения параметров распространения акустических колеба. ний позволяет повысить информатив25 ность измерения, поскольку по измеренным в трех точках значениям переменного давления определяют параметры передачи акустических колебаний через исследуемую гидравличесЗ0 кую систему.

1188642

Заказ 6738/46

Тираж 896 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

Составитель Г. Федоров редактор А. Гулько Техред А.Ач Корректор А. Зимокосов