Способ измерения коэффициента отражения нормальных волн

 

Изобретение относится к акустическим измерениям. Целью изобретения является повьшение точности измерения за счет устранения влияния пространственного расположения точек возбуждения и приема. В исследуемом волноводе возбуждают последовательно звуковые волны в нескольких точках , расположенных в плоскости параллельной оси волновода и друг от дру- . га на расстоянии не менее максимального пространственного периода интерференции звукового поля в плоскости . Принимают эти упругие волны в двух точках, расположенных с двух сторон границь раздела фаз и на расстоянии меньше половины наименьшей длины, волны. В каждом случае измеряют звуковые давления Р и Р и колебательные скорости V и V для каждой моды нормальных волн и коэффициент отражения нормальных волн определяют по расчетной формуле, 1 3.п. ф-лы, 1 ил. (Л О1 00 со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕ(ЖУБЛИК

А1 (19) (И) (51)4 G 01 N 29/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

i !

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ /

К А ВТОРСН0МУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

/"

t (21) 3910494/25-28 (22) 11.05.85 (46) 07.06.87. Бюл. Н 21 (72) В.Н.Долгих, Б.П.Шарфарец и С.И.Третьяков (53) 620.179.16(088.8) (56) Сташкевич А.П. Акустика моря, Л,: Судостроение, 1966, с. 126.

Авторское свидетельство СССР

У 896538, кл. G 01 N 29/00, 1982. (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА

ОТРАЖЕНИЯ НОРМАЛЬНЫХ ВОЛН (57) Изобретение относится к акустическим измерениям. Целью изобретения является повышение точности измерения за счет устранения влияния пространственного расположения точек возбуждения и приема. В исследуемом волноводе возбуждают последовательно звуковые волны в нескольких точках, расположенных в плоскости параллельной оси волновода и друг от дру-, га на расстоянии не менее максимального пространственного периода интерференции звукового поля в плоскости. Принимают эти упругие волны в двух точках, расположенных с двух сторон границы раздела фаз и на расстоянии меньше половины наименьшей длины, волны. В каждом случае измеряют звуковые давления Р„ и Р и колебательные скорости Ч„ и V для каждой моды нормальных волн и козффициент отражения нормальных волн определяют по расчетной формуле.

1 з,п. ф JIbI> 1

1315890

Z — /

)ill 2((7

Z< + 7

:Р. jm

Z (N где импедансы сред, 1

Изобретение относится к акустическим измерениям и может быть использовано для измерения коэффициента отражения звуковых волн от неоднородностей морской воды и мягких пород морского дна (ил, песок, глина и их смеси).

Целью изобретения является повышение точности измерения -sa счет устранения влияния пространственного расположения точек возбуждения и приема.

На чертеже представлено устройство для реализации способа измерения коэффициента отражения нормальных волн.

Устройство содержит два обтекателя 1, внутри которых расположены датчики давления 2 и колебательной скорости 3, корпус 4, аппаратурный отсек 5, датчик 6 пространственной ориентации, груз 7, устройство 8,, обеспечивающее отсоединение груза 7 от основного корпуса судна, перегородку 9 и датчик 10 температуры.

Обтекатели 1 предназначены для предохранения датчиков 2 и 3 от механических повреждений, уменьшения помех. Одновременно они должны обеспечивать надежный акустический контакт датчиков 2 и 3 со средой. Корпус 4 является силовой частью опускаемого устройства и разделен перегородкой 9 на две части, одна из которых заглубляется в исследуемую среду. Глубина заглубления ограничивается перегородкой. По своей конструкции корпус представляет собой тело вращения.

Аппаратурный отсек 5 представляет собой герметичную пустотелую сферу, внутри которой располагают аппаратуру усиления, фильтрации и регистрации. Датчик 6 пространственной ориентации предназначен для измерения глубины положения устройства и его положения относительно вертикальной и горизонтальных плоскостей.

Груз 7 предназначен для обеспе,чения погружения устройства с заданной скоростью. Само устройство без груза должно обладать положительной плавучестью. Устройство 8 отсоединения груза должно срабатывать либо по команде судна-носителя, либо по завершению программы работ, либо по истощению энергетических ресурсов.

Способ измерения коэффициента отражения нормальных волн осуществляется следующим образом.

Сначала устанавливают устройство в заданную точку. При необходимости измерения коэффициента отражения от дна скорость погружения аппарата выбирается такой, чтобы обеспечить проникновение нижней части корпуса 4 в

Ю грунт. Тогда под действием груза 7 и веса аппарата нижний обтекатель 1 с расположенными в нем датчиками давления 2 и колебательной скорости Э располагается по одну сторону грани15 цы раздела сред в волноводе, а верхний обтекатель 1 с датчиками 2 и 3— по другую сторону этой границы. В случае измерения коэффициента отражения от неоднородностей груз 7 подби20 рается так.„ чтобы обеспечить нейтральную плавучесть опускаемого аппарата на заданной глубине, величину которой фиксирует датчик б пространственной ориентации. С помощью датчиков давления 2 и колебательной ско" рости 3 измеряют давление Р, и вертикальную. составляющую колебательной скорости 7 в грунте и давление Р и вертикальную составляющую колеба.70 тельной скорости V в воде. Причем

2 давление и колебательную скорость измеряют на непрерывной горизонтальl ной трассе радиального движения излучателя относительно приемной сис35 темы в диапазоне горизонтальных расстояний r e (С, r ) .Затем к функциям

P., Ч;, i =- 1,2 применяется усеченное интегральное преобразование

Фурье-Бесселя

40 (Р1(7 („,) = Р ° (г) Хв(fo7r) гсвг, з =1,2; o "о

45 Ч;т(4) = V (r) То(Ьr) rdr, (7

i = 1,2; m = 1,2,...N, После чего определяется козффи50 циент отражения нужной нормальной волны при значении, соответствующем 2-й нормальной волне

131 д 1,2, ш 1,2,...,N;

N - -число мод.

Составитель Г. Федоров

Редактор И. Шулла Техред П.Олийнык Корректор В.Бутяга

Заказ 2355/47 Тираж 776 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Формула изобретения

1. Способ измерения коэффициента отражения нормальных волн, заключающийся в том, что в волноводе возбуждают звуковые волны, принимают их в двух точках, фиксированное расстояние между которыми устанавливают меньше половины наименьшей длины волны, измеряют расстояние между точками возбуждения и приема, выделяют

:нормальные волны и измеряют их пара,метры, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, одновременно измеряют звуковые давления Р и Р и колеба5890 4 тельные скорости V u V в двух точках по разные стороны границы раздела сред при перемещении излучателя вдоль волновода горизонтальной плоскости, а коэффициенты отражения нормальных волн определяют по формуле

Z — Z П 2м

Z + Z

1tt7 2

10 Р P где Z = — — — и 2 = — — — — импедан1m V

1m

2m сы сред; m = 1, 2, 3,... — номер моды.

2, Способ по и. 1, о т л и ч а ю55 шийся тем, что минимальное расстояние между точками излучения выбирают не менее максимального пространственного периода интерференции звукового поля в плоскости, параллельной оси волновода.