Способ измерения коэффициента стоячей волны в акустических полях

 

№ 149815

Класс 21а, 71

42K, 1о

СССР.

ОПИСАНИЕ ИЗОБ

К АВТОРОИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ггадгигсная группа № 89

А. Е. Резников

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА СТОЯЧЕЙ ВОЛНЫ

В АКУСТИЧЕСКИХ ПОЛЯХ

Заявлено 20 ноября 1961 r. за № 752068/26-9 в Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров ССС!

Опубликовано в «Бюллетене изобретений» № 17 за 1962 г.

Известны способы измерения коэффициента стоячей волны в акустических полях, определяемые как отношение напряжений приемника в узлах и пучностях волны. Для осуществления этих способов необходимо применение приемников акустических колебаний с диаграммами, форма которых учитывается при определении коэффициента стоячей волны (КСВ).

Описываемый способ отличается от известных тем, что позволяет производить измерения КСВ с помощью приемник|а, диаграмма направленности которого имеет произвольную форму. Это достигается тем, что напряжения на выходе приемника в узлах и пучностях волны измеряются при ориентации приемника под некоторым углом к направлению прямой волны таким образом, чтобы напряжения на его выходе от прямой и обратной волн (то есть при повороте приемника на 180 относительно первоначального положения были бы равны).

Описываемый способ позволяет повысить точность измерений КСВ в акустических системах и может использоваться в метрологических измерениях, где величина КСВ имеет существенное значение для точности градуировки приборов.

В системе координат, в которой ось Х совпадает с направлением распространения волн, ввод ится жестко связанная с приемником система отсчета углов поворота приемника относительно оси Х и за начало отсчета углов q> принимается какое-то определанное направление, для которого считают угол ср=О. Если приемник установлен так, чтобы направление, обозначенное углом ч, совпадало с направлением оси Х, то в направлении — Х идет волна от излучателя с амплитудой ьг, а в направлении +Х вЂ” от излучателя с амплитудой 5q Роль излучателя практически почти всегда выполняет отражатель. № 149815

Сигнал на входе приемника выражается уравнением:

1 = ЕД,e ""+ Е2С2е- "" где: V — напряжение на выходе приемника;

Е, — чувствительность приемника но полю в направлении — Х;

Е2 — чувствительность приемника по полю в направлении +Х;

lг — волновое число.

При неизвестных Е1 и Е2 КСВ в общем случае определять по выходным напряжениям приемника нельзя.

При повороте приемника относительно направления прихода волны от излучателя с амплитудой $2 на 180 напряжение на входе приемника выражается уравнением:

V = Е2Я е " х+ Е1Я2e — 1йх (2) где V — напряжение на выходе приемника, ориентированного по отношению к оси Х под углом 1р+и.

Если подобрана такая ориентация приемника относительно направления прихода волны от излучателя, при которой: l Vl то при подстановке в выражение 8 уравнений 1 и 2:получается:

Е1=Ег=Е.

Максимальное напряжение V, на выходе приемника выражается в виде уравнения:

VI Е15 + Е262! а минимальное напряжение—

1 г = Е11 Е2u

Если записать зависимост!и 5 и 6 в виде: (4) 1 1 =F (51+ 52) .

1 2=Е(61 52) и разделить одно на другое, то получается, что:

i„

»1 + »9!

»1

Предмет изобретения

Способ измеоения коэффициента стоячей волны в акустических полях, определяемого как отношение напряжений приемника з узлах и пучностях волны, отл ич а ю щи йс я тем, что, с целью возможности

V т. е. отношение равно КСВ.

Таким образом, для определения КСВ,следует выбрать угол rp поворота приемника так, чтобы при ориентациях приемника в направлении приема волны от излучателя и в направлении приема отраженной волны (т. е. при повороте на 180 ) выходные напряжения были равными; измерить при выбранной ориентации максимальное и минимальное выходное напряжение приемника и вычислить КСВ. № 149815 использования приемника с произвольной диаграммой направленности напряжения на выходе:приемника в узлах и пучностях волны измеряются при ориентации приемника под некоторым углом к направлению прямой волны таким образом, чтобы напряжения на его выходе от прямой волны и обратной, т. е. при повороте приемника на 180 относительно первоначального положения, были бы равны.

Составитель описания Н. П, Артамонов

Редактор Е. Г. Манежева Техред Т. П, Курилко Корректор Н. В..1Цербакова

Подп. к печ, 20.XI-62 г. Формат бум. 70Х!08 /16 Объем 0,26 изд. л.

Рак. 11139 Тираж 750 Цена 4 коп.

ЦБТИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, М. Черкасский пер. д. 2/6.

Типография ЦБТИ, Москва, Петровка, 14.