Генератор низкочастотных акустических полей

 

Oll ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (ii) 869845 ф (6! ) Дополнительное к авт. свил-ву й"- 776654 (22) Заявлено 08.01.79 {2! ) 2712265/18-10 с присоединением заявки М (23) Приоритет— (5I)M. Кл.

В 06 В 1/18

Гееудвретеевный комитет

СССР ае гаваи кэабретеиий н открытей

Опубликовано 07. 10. 81 ° Бюллетень № 37

Дата опубликования описания 10.10.81 (53) УДК 534. 232 (088.8) (72) Автор изобретения

М.3. Бейгель (7l) Заявитель (54) ГЕНЕРАТОР НИЗКОЧАСТОТНЫХ АКУСТИЧЕСКИХ ПОЛКИ

Изобретение относится к области технической физики, а именно, к устройствам для возбуждения мощных акустических полей .низких .и инфранизких частот и предназначено, для исследования влияния акустических полей любых типов (бегущих волн, стоячих и их комбинаций) на различные объекты, а также для калибровки микрофонов широкого динамического диапазона как по давлению, так и по методу "свободного поля".

По основному авт.св. ¹ 776654 известен генератор низкочастотных акустических полей в ограниченном

I объеме, содержащий камеру, поршень; направляющими которого служат стенки камеры, привод перемещения поршня и элементы регулировки амплитуды и перемещения поршня. Генератор снабжен трубой, соединенной с камео рой, двумя дополнительными поршнями, жестко связанными один с другим и разнесенными в пространстве относительно места соединения камеры и трубы, стенки которой являются направляющими для дополнительных поршней, и дополнительным элементом регулировки амплитуды и фазы перемещения дополнительных поршней, установленным между одним из них и приводом.

Для генерации, например, поля бегущей волны, устанавливают с помощью элементов регулирования перемещений поршней отношение амплитуды акустического давления, создаваемого перемещением одиночного поршня, к амплитуде колебательной скорости, создаваемой перемещением двух жестко соединенных между собой поршней, равным ЯС- нмпедансу свободного пространства (P - плотность среды, С— скорость звука в среде . Сдвиг фаз з между давлениеМ и колебательной скоростью устанавливают с помощью тех же элементов равным нулю, т.е. минимум (максимум) акустиыеского давления достигается одновременно

86984

5 с минимумом (максимумом) колебательной скорости.

Недостатком описанного устройства является то, что колебательная скорость в рабочем объеме камеры создается также и при перемещении одиночного поршня, причем tto фазе эта дополнительная колебательная скоо рость смещена на 90 относительно основной колебательной скорости, 1Î создаваемой перемещением сдвоенных поршней, т.е. достигает максимальной величины, равной 21ГIAp(& частота, АР— амплитуда колебаний поршня, создающего акустическое давление), в момент времени, когда акусти/ ческое давление в рабочем объеме камеры равно нулю. Тем самым в заданные характеристики акустического поля вносится достаточно большая по— грешность и оказывается дополнительное ное возмущающее действие на помещаемый в камеру объект испытаний или измерений.

Целью изобретения является повыв.ение точности параметров генерируемых акустических. полей за счет компенсации сдвинутого по фазе компонента колебательной скорости.

Это достигается тем, что в камере предложенного устройства размещен третий дополнительный поршень, который расположен соосно с первым поршнем, пространственно с ним разнесен и связан через дополнительный элемент регулировки перемещения третьего дополнительного поршня с приводом. Элементы регулировки перемещений первого и третьего дополнительного поршней настроены с возможностью синфазного и противоположно направленного движения этих поршней относительно их среднего положения.

На чертеже представлена принципиальная схема предлагаемого генератора.

Генератор содержит камеру 1 с жесткими с" виками, являющимися направляющими для поршня 2, соединенную с камерой 1 трубу 3, в которой размещены два пространственно раз- несенных и жестко соединенных между собой поршня 4 и 5> В камере 1 расположен соосно поршню 2 и противоположно ему третий дополнительный поршень 6. Поршни 2 и 4-6 образуют 55 рабочий объем камеры, Поршни 2, 4-6 через штоки 7-9 и . соответствующие элементы 10-12 регулировки перемещений связаны с общим приводом, состоящим, например, из двигателя 13, редуктора 14 и кулисных механизмов 15-17, Элементы 10-12 регулировки перемещений поршней 3-6 состоят, например, из планшайб 18-20, насаженных на выходные оси редуктора 14, -и пальцев, соответственно 21-23, установленных на планшайбах с возможностью радиального и азимутального перемещений относительно осей соответствующих планшайб.

Элементы 10 и 11 регулировки перемещений поршней 2 и 4 5 настроены таким образом, что имеется сдвиг фаз во взаимном положении поршня 2 и сдвоенных поршней 4,5 относительно их среднего положения.

Третий дополнительный элемент )2 регулировки. перемещения третьего дополнительного поршня 6 и элемент

10 регулировки перемещения поршня

2 настроены с возможностью синфазного и противоположно направленного движения поршней, 2 и 6 относительно их среднего положения.

Работает устройство следующим образом.

При включении двигателя 13 крутящий момент через редуктор 14 передается к планшайбам 18-20 элементов 10-12 регулировки перемещений поршней 2.4-6. Пальцы 21- 3 приводят в возвратно-поступательное движение механизмы 15-17 и связанные с ними через штоки 7-9 поршни 3,4.-6.

Колебательная скорость в камере

I создается синфазным движением поршней 4 и 5, а акустическое давление - за счет синфазного и противоположно направленного движения поршней 2 и 6, при котором изменяется рабочий объем камеры 1 и компенсируется сдвинутый по фазе на 90О компонент колебательной скорости, создаваежй каждым из поршней 2 и 6 в отдельности.

Амплитуды колебаний поршней 2, 4-6 определяются и регулируются, например, расстоянием соответствующих пальцев 21-23 от осей вращения планшайб 18-20.

Требуемый для каждого типа генерируемого акустического поля фазовый сдвиг между колебательной скоростью и акустическим давлением, т.е. во взаимном положении поршней 2 (аналогично 6) и 4,5 достигается, напри5 869845

6 мер, установкой пальцев 21(аналогич- шения точности параметров генерируе- ., но 23) и 22 с начальным угловым сдви- мых полей за счет компенсации сдвинугом один относительно другого па того по фазе компонента колебательокружйости соответствующих планшайб . ной скорости, в камеру введен третий

18 (аналогично 20) и 19. дополнительный поршень, который рас то позволяет исключить возмущаю- положен соосно с первым поршнем, про-.

О щее влияние сдвинутого по фазе на странственно с ним разнесен и свя90 компонента колебательной скорости . зан через дополнительный элемент и тем самым повысить точность пара- регулировки перемещения третьего дометРов акУстических полей, генерируе О полнительного поршня с приводом, мых устройством, что дает возможность при этом элементы регулировки переполучать более достоверные данные при мещений первого и третьего дополниисследованиях воздействия мощных низ- тельного поршней настроены с возможко- и инфранизкочастотных акустически ностью синфазного и противоположно полей на Различные объекты, a TaKxe направленного движения упомянутых

15 при проведении акустических измерении. поршней относительно.их среднего поФормула изобретения ложенкя.

Генератор низкочастотных акусти- Источники информации, .ческих полей в огРаниченном объеме принятые во внимание при экспертизе по авт св 11 776654 о т л и ч а ю- . 1. Авторское свидетельство СССР

20 шийся тем, что, с целью новы- Ф 776654, кл. B 06 В 1/18, 05. 10. 78

ВНИИПИ, Заказ 8708/12 Тираж 530 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4