Способ определения турбулентныхпульсаций давления ha фоне вибрационнойпомехи

 

Союз Сееетскик

Социалистических

Реслублик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВ ЕТЕПЬСТВУ

<1п800746 (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено . 2Ц)378 (21) 2597036/18-10 (51)М. Кл.з с присоединением заявки йо

G 01 L 11/00

Государстаеннмй комитет

СССР по делам изобретений и открмтий (23) Приоритет

Опубликовано 300131.6 оллетень ЙВ 4 (5З) УДК 534.232 (088.8) Дата опубликования описания 30.0181 (72) Авторы изобретения

К.IO. Аграновский, E.Á. Кудашев, A.A. Ч и Л.P. Яблоник

Северо-Западный заочный политехнический (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТУРБУЛЕНТНЫХ ПУЛЬСАЦИЯ

ДАВЛЕНИЯ НА ФОНЕ ВИБРАЦИОННОЙ

ПОМЕХИ пропорционального сумме турбулентных пульсаций давления и ускорения,вторым приемником — спектр мощности сигнала, .пропорционального ускорению и спектр мощности разности этих сигналов (2) .

Уравнение измерений по известному способу имеет вид

=" 8.) Ф") ()) (" где G — спектр мощности разности сигналов;

S — мгновенное значение сигна1 .ла, пропорционального сумме пульсаций давлений и ускорения;

S — мгновенное значение сигна2 ла, пропорционального ускорению.

Черта означает усреднение сигнала по времени. По условию измерений, сигнал S представим в форме

25 где Sp„

Изобретение относится к измерительной технике, судовой и авиационной акустике, гидромеханике, гидравлике и может быть использовано в условиях, когда измерения пульсаций давления затруднены воздействием вибраций на измерительный преобразователь.

Известен способ определения звукового давления на фоне вибрационной помехи, связанный с компенсацией влияния вибраций путем измерения мгновенного. значения сигнала, пропорционального вибрации (1) ..

Недостаток известного способа, . предлагаемого для компенсации влияния детермированной вибрации, связан с тем, что после вибраций, возбуждае мых турбулентным потоком, есть случайное (статистическое) распределение амплитуд ускорения по пространству и во времени, что приводит к невозможности компенсации вибраций по мгновенным значениям сигнала.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ измерения турбулентных пульсаций давления на фоне вибрационной помехи, по которому измеряют первым приемником спектр мощности сигнала, 3 =$p +9 ) (2) составляющая сигнала S за счет воздействия пульсаций давления, 800746

Формула изобретения

S - составляющая сигнала Sq

0 эа счет воздействия ускорения.

Аналогично, сигнал S- и для полной компенсации влияния вйбраций необходимо равенство мгновенных значений сигналов Ь ц„ = S >, так как только тогда из соотношейия (1) следует

С SP - условие определения пульсаций давления;

Недостаток известного способа заключается в том, что при воздействии турбулентных пульсаций давления в обтекаемых турбулентным потоком конструкциях возникают случайные вибрации, которые изменяют свои мгновенные значения случайным образом по пространству и во временИ.Это приводит к тому, что нельзя обеспечить компенсацию:вибраций по мгновенным значениям, так как при измерении случайных процессов, например турбулентности, мгновенные значения всегда различны.

Следовательно, условие компенсации по мгновенным значениям S „=

Ь р на самом деле не выполняется, и спектр мощности (1) принимает вид

G=s,.Ф„;s„s„j+s(ss s„-в, Б ) (M

Таким образом, известный способ не обеспечивает компенсаций влияния вибраций и приводит к значительной погрешности определения турбулентных пульсаций давления на фоне вибрационной помехи.

Цель изобретения — повышение точности определения турбулентных пульсаций давления за счет полной компенсации влияния вибраций.

Поставленная цель достигает .я тем, что дополнительно измеряют спектр мощности суммы измеренных сигналов, затем экранируют первый приемник от воздействия турбулентных пульсаций давления, измеряют спектры мощности разности и суммы сигналов,пропорциональных ускорениям на первом и втором приемниках и суммируют все измеренные значения спектров.

Предлагаемый способ реализован следующим образом.

На обтекаемой турбулентным потоком инженерной конструкции устанавливают два измерительных приемника пульсаций давления, один из которых экранирован от воздействия турбулентных пульсаций, при этом оба приемника воспринимают вибрации.-Измеряют спектроаналиэатором спектр мощности 8 сигнала, пропорционального пульсациям давления первым приемником, воспринимающим пульсации давления и ускорение, так как он установ" лен заподлицо с обтекаемой поверхностью

G„=Sp+Я,+28 8 . (4) )

Р. % 1 %

Измеряют спектроанализатором спектр мощности сигнала, пропорционального только вибрации, вторым приемником, экранированным от турбулентчого потока

5 а =a (6)

2. %2

Измеряют спектроаналиэатором спектр мощности G разности сигнала, пропорционального пульсациям давления и сигнала, пропорционального ускорению Ь=(81 Ч =>P+2 8В 8. „ + (SP8 -8P8 )()

Измеряют спектроаналиэатором спектр мощности суммы этих же сигналов

20 54=(S+82) =SP+2(Sg+S 8В )+2(SPSg+8PS ) (7) Затем первый приемник экранируют от воздействия турбулентных пульсаций давления, так что он остается в зоне вибраций, измеряют спектроанализатором спектр мощности G разности сигнала„ пропорционального ускорению на первом приемнике S и сигнале, пропорционального ускорению на

30 втором приемнике S

5 (л) =2(8щ)-8ж 8 (). (8) Измеряют спектроанализатором спектр мощности G суммы этих же сигналов:

Q6= (1+82) =2(8 +Я д8 ) (9) 40 Затем проводят суммирование всех шести измерений спектров

2.— и ((.,)-(Q-G5)I (O) 45 Подстановка в (10) выражений (4) (9) показывает, что полученный на выходе сумматора спектр мощности

G равен среднему квадрату турбулентных пульсаций давления

50 g9

Следовательно, предлагаемый способ защищает от влияния вибраций,полностью компенсирует вибрационную помеху„.,и повышает точность определения пульсаций давления.

d0 Способ определения турбулентных пульсаций давления на фоне вибрационной помехи, включающий измерение первым приемником спектра мощности сигнала, пропорционального сумме

65 турбулентных пульсаций давления и

600746

Составитель Е. Литвинов

Редактор Ю. Ковач Техред . М. Рейвес Корректор М. Шароши

Заказ 10404/53 Тираж . 9Ц3 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 ускоренйя, измерение вторым приемником спектра мощности сигнала, пропорционального ускорению, и измерение спектра мощности разности этих сигналов, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений, дополнительно измеряют спектр мощности суммы измеренных сигналов, затем экранируют первый приемник от воздействия турбулентных пульсаций давления, измеряют спектры мощности разности и суммы сигналов,про.порциональных ускорениям на первом и втором йриемниках и суммируют все измеренные значения спектров.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Блинова Л.П. и др. Акустические измерения,. М.; изд-во стандартов, 1971, с. 32.

2. Кудашев E.Á.. и др. Измерение пульсаций давления на фоне вибрациои" ного шума, рефераты Докладов Vill

Всесоюзной акустической койферен сии. М., 1973, т. 2, с. 90 (прототип).