Способ измерения воздушного ультразвука на рабочих местах, в жилых помещениях

Авторы патента:

Смирнов Владимир Васильевич (RU)

Крийт Владимир Евгеньевич (RU)

Сладкова Юлия Николаевна (RU)

Волчкова Ольга Валентиновна (RU)

G01H9/00 - Измерение механических колебаний или ультразвуковых, звуковых или инфразвуковых колебаний с использованием средств, чувствительных к излучению, например оптических средств

Владельцы патента RU 2770435:

Федеральное бюджетное учреждение науки "Северо-Западный научный центр гигиены и общественного здоровья" (RU)

Изобретение относится к метрологии. Способ измерения воздушного ультразвука на рабочих местах, в жилых помещениях заключается в точечном измерении воздушного ультразвука на рабочем месте или в бытовых условиях, расположенных на высоте 1,5 м от уровня основания (пола, площадки), на котором выполняются работы, и на расстоянии 0,5 м от источника ультразвука любого назначения в положении стоя или на уровне головы, если работа выполняется в положении сидя, на расстоянии 0,05 м от уха человека. При этом измерения проводят в направлении наиболее вероятного воздействия, которое определяется вращением измерителя интенсивности ультразвука в горизонтальной плоскости на 360°, а также в нескольких направлениях и определяют наибольшее из измеренных значений. Технический результат – обеспечение учета потерь при измерении ультразвука.

Изобретение относится к исследованию или анализу материалов с помощью ультразвуковых волн, а более конкретно - к неразрушающему контролю, и может быть использовано для измерения воздушного ультразвука на рабочих местах в жилых помещениях.

В системах с воздушной связью существенное количество энергии ультразвуковых волн может быть потеряно вследствие затухания в воздухе. Величина затухания в воздухе пропорциональна частоте ультразвуковых волн. Таким образом, по мере увеличения частоты ультразвуковых волн вследствие затухания теряется больше энергии. Кроме того, в некоторых примерах между воздухом и поверхностным материалом объекта может иметься большая разница в акустических сопротивлениях. Эта разница в акустических сопротивлениях также может вызывать существенные потери энергии. Например, при столкновении ультразвуковой волны, проходящей в воздухе, с границей твердого материала, более 99,9% энергии ультразвуковой волны может быть отражено обратно вследствие несоответствия акустических сопротивлений.

Известен способ измерения коэффициента затухания ультразвука [1], основанный на измерении отношения амплитуд сигналов, полученных в двух точках исследуемого образца при его прозвучивании в двух противоположных направлениях. Причем излучение производят из двух точек, расположенных по обе стороны от точек приема на проходящей через них прямой, при этом прозвучивание в двух противоположных направлениях осуществляют последовательно, а коэффициент поглощения определяют по формуле исследованиях физико-механических характеристик материалов и дефектоскопии. К недостаткам - известного метода следует отнести возможность измерения только при поверхностном зондировании.

Известен способ измерения коэффициента затухания ультразвука [2], заключающийся в том, что на первую поверхность образца устанавливают первый преобразователь, совмещенно подключенный к дефектоскопу, измеряют амплитуду второго донного импульса, устанавливают на противоположной поверхности образца соосно первому второй преобразователь, не подключенный к дефектоскопу, измеряют амплитуду первого донного импульса, подключают второй преобразователь к дефектоскопу взамен первого, не меняя положения преобразователей относительно контролируемого образца, измеряют амплитуду первого донного импульса, снимают с образца первый преобразователь, измеряют амплитуду второго донного импульса и по соотношению измеренных амплитуд судят о величине коэффициента затухания.

Известен метод измерения ультазвука, в котором производится проверка отсутствии электрических и магнитных наводок на аппаратуру, направлении микрофона в сторону источника ультразвука и располагается на уровне головы человека, подвергающегося воздействию ультразвука (на расстоянии 0,05 м от уха), удалении микрофона на расстояние не менее чем на 0,5 м от человека, производящего измерения и оценки разности результатов измерений при одном и том же положении микрофона на рабочих местах до и после проведения измерения. [3].

Известен также способ измерения ультразвука (прототип), заключающийся в точечном измерении воздушного ультразвука на рабочем месте или в бытовых условиях, расположенных на высоте 1,5 м от уровня основания (пола, площадки), на котором выполняются работы с ультразвуковым источником любого назначения в положении стоя или на уровне головы, если работа выполняется в положении сидя, на расстоянии 0,05 м от уха и на расстоянии не менее 0,5 м от человека, проводящего измерения не менее трех раз в каждой третьоктавной полосе частот для одной точки и дальнейшем вычислении среднего значения [4]. Недостатком изобретения является невозможность учета потерь, связанных с ориентированием на направление излучения.

Техническим результатом изобретения является обеспечение учета потерь при измерении ультразвука.

Указанный результат достигается путем расположения точки измерения в направлении наиболее вероятного воздействия, при котором осуществляется измерение с наименьшими потерями.

Затухание, при распространении волн, определяется рассеиванием и поглощением ультразвука, переходом ультразвуковой энергии, в основном, в тепловую энергию. Для того, чтобы провести измерения в жилых помещениях с минимальными потерями интенсивности звуковой волны ультразвука на рассеивание и поглощение, предлагаем расположить точку на расстоянии 0,5 м от источника ультразвука в направлении наиболее вероятного воздействия на человека.

Выбор указанного направления осуществляется вращением измерителя интенсивности ультразвука в горизонтальной плоскости на 360° и проведением измерений в нескольких направлениях. С учетом значений, измеренных уровней в этих предварительных точках, определяют направление максимального излучения звуковой энергии от источника (направление наиболее вероятного воздействия на человека).

В каждой точке для каждого направления измерения необходимо провести не менее 3-х однократных измерений уровней звукового давления ультразвука, равномерно распределенных по продолжительности интервала измерения, с последующим определением направления с максимальным значением интенсивности излучения. Эти значения принимаются за измеренные.

Источники, определяющие уровень техники.

1. Авторское свидетельство СССР №669285.

2. Патент РФ №2587536.

3. ГОСТ 12.4.077-79 «Система стандартов безопасности труда (ССБТ). Ультразвук. Метод измерения звукового давления на рабочих местах».

4. СанПиН 2.2.4/2.1.8.582-96 «Гигиенические требования при работах с источниками воздушного и контактного ультразвука промышленного, медицинского и бытового назначения».

Способ измерения воздушного ультразвука на рабочих местах, в жилых помещениях, заключающийся в измерении воздушного ультразвука на рабочем месте или в бытовых условиях в направлении наиболее вероятного воздействия, отличающийся тем, что направление наиболее вероятного воздействия определяют путем вращения измерителя интенсивности ультразвука в горизонтальной плоскости на 360° и определяют наибольшее из измеренных значений.

Изобретение относится к метрологии. Система распределенного акустического зондирования содержит когерентный лазерный источник, генерирующий свет с малой шириной линии, первый блок усилителя и фильтра, генератор оптических импульсов, генератор импульсов сигнала радиочастоты, циркулятор, измерительный кабель, третий блок усилителя и фильтра.

Комбинированный способ регистрации колебаний цилиндрической оболочки // 2768109

Изобретение относится к испытательной и измерительной технике. Комбинированный способ регистрации колебаний цилиндрической оболочки включает нанесение меток на оболочку, оптическую регистрацию ее изображения до и после ударно-волнового нагружения и анализ полученных изображений.

Способ неразрушающего контроля прочности оптического волокна // 2758340

Использование: для неразрушающего контроля прочности оптического волокна. Сущность изобретения заключается в том, что в оптическом волокне создают напряжение с помощью источника акустического воздействия, расположенного вблизи оптического волокна, это же оптическое волокно с подключенной к нему измерительной системой используют как распределенный акустический датчик, с помощью которого регистрируют акустической сигнал в зоне акустического воздействия, по результатам обработки данного сигнала выделяют сигнал акустической эмиссии и сигнал акустического воздействия, причем при одних и тех же условиях измерения предварительно выполняют для образцового оптического волокна, прочность которого известна, а затем для контролируемого оптического волокна, после чего рассчитывают прочность контролируемого оптического волокна, при этом напряжение в оптическом волокне создают источником акустического воздействия, работающим на одной частоте, при обработке регистрируемого сигнала выделяют из него сигнал нелинейной акустической эмиссии на гармониках частоты источника акустического воздействия и рассчитывают прочность контролируемого оптического волокна по определенной формуле.

Способ контроля состояния смотрового устройства на трассе волоконно-оптической кабельной линии // 2757682

Использование: для контроля состояния смотровых устройств на трассе волоконно-оптической кабельной линии. Сущность изобретения заключается в том, что акустическим сигналом зондируют ограниченное разделом сред пространство в смотровом устройстве, принимают акустический сигнал, запоминают этот сигнал при нормальном состоянии смотрового устройства в качестве образцового и впоследствии сравнивают образцовый сигнал с сигналами, измеряемыми в дальнейшем, и по результатам совместной обработки этих сигналов судят о количественных показателях в изменениях в условиях распространения акустической волны в наблюдаемом пространстве, при этом измеряют акустический сигнал в ограниченном пространстве в смотровом устройстве, используя в качестве акустического сенсора оптическое волокно кабеля волоконно-оптической кабельной линии, проложенного в смотровом устройстве, и по количественным показателям изменений в условиях распространения акустической волны в наблюдаемом пространстве в смотровом устройстве оценивают состояние смотрового устройства.

Система и способ оптико-акустического контроля // 2757338

Способ измерения состояния множества пространственно разнесенных машинных частей, подверженных износу и испускающих акустические сигнатуры, включает следующие шаги: (а) оптическое обнаружение акустических свойств множества машинных частей, подверженных износу, и получение из них обнаруженных сигналов; (b) разделение обнаруженных сигналов на первую последовательность соответствующих пространственных сегментов вдоль пространственно разнесенных машинных частей и, для каждого пространственного сегмента, разделение обнаруженного сигнала на временной сегмент с записью акустических свойств пространственного сегмента за протяженный временной период; (с) разделение каждого временного сегмента на последовательность субсегментов и преобразование субсегментов в частотную область в соответствующие частотные субсегменты; (d) комбинирование частотных субсегментов в пределах пространственного сегмента с получением соответствующего комбинированного частотного субсегмента с пониженным уровнем шумов; и (е) определение основной частоты испускаемых акустических сигнатур, присутствующих в комбинированном частотном субсегменте, и ее гармоник.

Основанный на интерферометре саньяка распределённый датчик регистрации вибрационных воздействий с повышенной точностью определения координаты воздействия // 2752686

Распределенный датчик регистрации вибрационных воздействий включает широкополосный источник излучения 1, спектр которого включает непересекающиеся диапазоны [λ1…λ1'] и [λ2…λ2'], разветвитель по длинам волн (WDM) 2.1, после которого часть излучения в спектральном диапазоне [λ1…λ1'] направляется к одной петле интерферометра Саньяка, образованной разветвителем 4.1 со сдвигом фаз 2π/3, разветвителями по длинам волн WDM и волоконным кабелем 5, и проходит путь в прямой и обратной последовательности, а другая часть излучения в спектральном диапазоне [λ2…λ2'] направляется к второй петле, образованной разветвителем 4.2 со сдвигом фаз 2π/3 и разветвителями по длинам волн WDM, и проходит путь в прямой и обратной последовательности.

Устройство и способ для анализа вибраций с использованием высокоскоростных видеоданных и применение такого устройства для бесконтактного анализа вибраций // 2743112

Заявленное изобретение относится к области анализа вибраций, в частности к анализу вибраций конструкции с использованием высокоскоростных видеоданных. Вариант осуществления устройства для анализа вибраций с использованием высокоскоростных видеоданных содержит систему камеры, выполненную с возможностью формирования по меньшей мере двух потоков высокоскоростных видеоданных конструкции, и модуль анализа данных, соединенный с системой камеры.

Кабельная секция буксируемой волоконно-оптической гидроакустической косы // 2741772

Изобретение относится к гидроакустике, в частности к акустическим косам на основе оптических эффектов. Кабельная секция буксируемой волоконно-оптической гидроакустической косы содержит размещенные во внешней оболочке сердцевину с массивом волоконно-оптических гидрофонов, сердцевина включает силовой элемент, связной модуль, содержащий оптическое волокно.

Волоконно-оптический кольцевой датчик акустической эмиссии // 2741270

Группа изобретений относится к волоконно-оптическому датчику и способу его изготовления. Заявленный датчик состоит из двух катушек с оптическим волокном, расположенных одна над другой и механически соединенных между собой эластичным герметиком, при этом каждая катушка подключена свободным концом оптического волокна к волоконному мультиплексору 1×2 с помощью волоконно-оптической сварки, образуя интерферометр Майкельсона, а на торец другого конца волокна каждой катушки напылена металлическая пленка, выполняющая роль зеркала.

Способ измерения артериального давления // 2741223

Изобретение относится к медицине, а именно к способу измерения артериального давления. При этом устанавливают на предплечье сжимающую артерию манжету.