Способ измерения звукового давления

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

301729

Союз Советскив

Социалистическик

Республик

3 а виси м ое от а вт. св идетел ьств а №

Заявлено 09.!.1970 (№ 1393721/18-10) МПК G Ols 5/18 с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 21.!У.1971. Бюллетень ¹ 14

Дата опубликования описания 13Х11.1971

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Мииигтров

СССР

УДК 681.888.212(088.8) Авторы изобретения

Н. М. Кузнецова, А. К. Новиков и В. М. Стрелкова

Заявитель

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ЗВУКОВОГО ДАВЛЕНИЯ

Настоящее изобретение относится к области гидроакустических измерений и может быть использовано в тех случаях когда доступ к приемникам звука затруднен (например, при исследовании шумов моря), а чувствительность их в процессе длительных измерений может меняться вследствие изменения внешних условий (температуры, обрастания поверхности приемников при работе в морских условиях и т. п.).

Известный способ измерений имеет следующие недстатки: для определения давления в одной точке требуется применение трех близкорасположенных приемников, на каждой частоте помимо операции измерения звукового давления необходимо провести четыре операции калибровки, вычисления усложнены вследствие частотной зависимости параметра взаимности, Описываемый способ отличается от известных тем, что измеряют полусумму уровней напряжений при выключенном генераторе калибровочного сигнала, измеряют полуразность уровней напряжений при включенном генераторе калибровочного сигнала соответственно на индуктивности, включенной последовательно в цепь излучающего преобразователя, и на приемнике калибровочного сигнала, суммируют измеренные полусумму и полуразность с учетом коэффициента взаимности и по этой сумме судят о значении звукового давления.

Указанные отличия позволяют упростить измерения и совместить операции измерения

5 и калибровки приемников.

На чертеже изображена схема измерений по предлагаемому способу, где:

1, 2 — приемники (электроакустическпе преобразователи), 8, 4 — полосовые фильтры (или анализаторы спектра), 5, б — усилители, 7, 8, 9 — детекторы с логарифмическим выходом, 10 — переключатель измерительных операций, 11 — генератор калибровочного сигнала, 12 — индуктивность цепи калибровки

20 (или трансформатор тока), 18 — сум ми рующи и блок, 14 — измерительный прибор.

Приемник 1 всегда подключен к первому каналу измерительного тракта, состоящему из

25 полосовых фильтров 8, усилителя 5 и детектора 7. Приемник 2 переключателем 10 подключается либо ко второму каналу измерительного тракта, состоящему из полосовых фильтров

4, усилителя б и детекторов 8 и 9, либо к re30 нератору калибровочного сигнала 11, при этом на вход второго канала подается падение напряжения на индуктивности 12. В первом случае сигналы с выходов обоих каналов суммируются блоком 18 с измерительным прибором 14. Во втором случае за счет изменения полярности выходного напряжения детектора

9 происходит вычитание выходных напряжений.

Полосовые фильтры 8 и 4 включены потому, что измеряемое звуковое давление чаще всего 10 представляет собой широкополосный шум, для измерения которого требуется произвести спектральный анализ. Эту задачу и выполняют полосовые фильтры с переменной настройкой или анализаторы спектра. При измерении таких шумов калибровочный сигнал также целесообразно получать в виде широполосного шума, для чего в качестве генератора калибровочного сигнала необходимо использовать генератор шума. 20

Таким образом, в первом положении переключателя 10 происходиг измерение напряжений на выходах двух приемников, принимающих звуковые давления. При этом прибор 14 показывает непосредственно среднее значение двух измеряемых уровней, т. е. величину Л =

Е,—,Е„ (деление на два достаточно учесть

2 лишь при градуировке прибора, также как и ч0 коэффициент усиления измерительного усилителя). Во втором положении переключателя

10 происходят излучения калибровочного сигнала обратимым преобразователем 3, измерение первым каналом калибровочного сигнала и измерение вторым каналом падения напряжения на индуктивности 12. Результат этих измерений считывается со шкалы прибора 14

Vi — V;, и представляет собой разность В =

Абсолютное значение уровня измеряемого звукового давления (в дб) находится по формуле P = А + Б — I, в которую входит постоянная 1, не зависящая от частоты.

Предмет изобретения

Способ измерения звукового давления с градуировкой приемников по методу взаимности, отличающийся тем, что, с целью упрощения измерений и совмещения операций измерения и калибровки приемников, измеряют полусумму уровней напряжений при выключенном генераторе калибровочного сигнала, измеряют полуразность уровней напряжений при включенном генераторе калибровочного сигнала соответственно на индуктивности, включенной последовательно в цепь излучающего преобразователя, и на приемнике калибровочного сигнала суммируют измеренные полусумму и полуразность уровней с учетом коэффициента взаимности и по этой сумме судят о значении звукового давления.

Заказ 19!6/12

Подписное

Изд. Ма 809 Тираж 473

Типография, пр. Сапунова, 2