Способ измерения коэффициента отражения звука от поверхности

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 21.05.80 (21) 2928503/25-28 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет—

Опубликовано 07.01.82. Бюллетень № 1

Дата опубликования описания 07.01.82 (51) М. К, G 01 N 29/00

Государственный комлтет

СССР (53) УДК 620,179, .16 (088.8) Ilo делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

Г. А. Чуновкин, В. Т. Ляпунов, А. К. Новиков и Ю. М.", 4®Miл.Д итйт тИнйчемд%,В ЙЭТЕкд (71) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ОТРАЖЕНИЯ

ЗВУКА ОТ ПОВЕРХНОСТИ

Изобретение относится к испытаниям материалов с помощью акустических колебаний и может быть применено для измерения коэффициентов отражения звука от поверхностей в лабораторных и натурных условиях при различных углах падения звуковой волны.

Известен способ измерения коэффициента отражения в гидроакустической трубе, реализуемый в устройстве, использующем фиксированный в пространстве приемник и частотную модуляцию излучаемого сигнала и определяющем коэффициент отражения по максимуму и минимуму сигнала на приемнике (1).

Недостатком данного способа является трудность фиксации частот, соответствующих максимуму сигнала на приемнике, что не позволяет определять фазу коэффициента отражения.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ измерения коэффициента отражения звука от поверхности, заключающийся в том, что на исследуемую поверхность излучают акустический сигнал, измеряют в фиксированной точке около поверхности параметры суммарного акустического сигнала, возникающего из-за интерференции излучаемого и отраженного от поверхности акустических сигналов, изменяют несущую частоту излучаемого сигнала и по экстремальным значениям параметров суммарного акустического сигнала судят о коэффициенте отражения (2).

Однако этот способ обеспечивает измерение только на дискретном ряде частот сигнала, причем получаемые результаты не могут быть однзначно привязаны к частотам максимума или минимума. Если коэффициент отражения изменяется с частотой, то полученные данные не соответствуют реальным величинам.

1S

Цель изобретения — повышение точности измерения.

Указанная цель достигается тем, что осуществляют амплитудную модуляцию излучаемого акустического сигнала с заданным

Зт коэффициентом модуляции, изменяют частоту модуляции этого сигнала, фиксируют минимальное значение коэффициента модуляции суммарного акустического сигнала и

896541

10

fò,„=

26г

Формула изобретения

Np — гп min

О m min

ВНИИПИ Заказ 1! 689/33

Филиал ППП «Патент», г.

Тираж ЯфХ Подписное

Ужгород, ул. Проектная, 4 по отношению разности заданного и измеренного минимального зна1ения коэффициента модуляции к их сумме определяют модуль коэффициента отражения, а по отношению несущей частоты к частоте модуляции при минимуме коэффициента модуляции определяют фазу коэффициента отражения.

Способ реализуют следующим образом.

Начинают излучать амплитудно-модулированный сигнал с шумовым или гармоническим заполнением и/, с заданным коэффициентом модуляции mo. Затем изменяют частоту модуляции Я до достижения коэффициентом модуляции суммарного- сигнала в точке приема минимального значения, соответствующего противофазному (по частоте модуляции) приходу в точку приема огибающих излучаемой и отраженной волн звука и измеряют его (гп„;,„).

Вычисляют значение модуля коэффициента отражения звука от поверхности по формул :, .,.для. шумовой несущей: ,.Ю w,ilik

,-,ф - - ф, г 2. î min Ф = гз 2 п о + nimiï . i . "б) для гармонической несущей: где г = г,-(-г ; г, — расстояние от излучателя до точки отражения звука от поверхности; г, — расстояние от, точки отражения до приемника; — расстояние от точки излучателя до приемника.

По несущей частоте сигнала (в случае шумовой несущей — среднюю частоту спектра шума) и частоте модулирующего генератора (Р„,; ), соответствующую гп„,;„, вычисляют фазу коэффициента отраженйя

1 = — — — (2п+ 1). min

Способ позволяет изменять интерференционную картину звукового поля вблизи поверхности за счет изменения частоты модулирующего сигнала в небольших (по сравнению с несущей частотой) пределах. При этом без перемещения приемника можно добиться минимума модуляции сигнала в точке расположения приемника, причем искать

50 максимум коэффициента модуляции нет необходимости, так как достаточно определить его минимальное значение и соответствующую частоту модуляции и знать несущую частоту и коэффициент модуляции излучаемого сигнала (задаваемый испытателем).

При измерениях необходимо, чтобы максимальная частота модулирующего сигнала должна быть в 5 — 10 раз ниже несущей и нижний диапазон несущей частоты определяется выражением: что, например, при Ьг= 1,5 в воздухе (с=

= 340 м/с) получим fm;Ä=280 — 560 Гц, где

Аг = гi+I — г,.

Предлагаемый способ измерения коэффициента отражения звука от поверхности позволяет получать значения коэффициента отражения, осредненные в полосе частот, что повысит качество оценки отражающих свойств поверхностей.

Способ измерения коэффициентй отражения звука от поверхности, заключающийся в том, что на исследуемую поверхность излучают акустический сигнал, измеряют в фиксированной точке около поверхности параметры суммарного акустического сигнала, возникающего из-за интерференции излучаемого и отраженного от поверхности акустических сигналов, изменяют несущую частоту излучаемого сигнала и по экстремальным значениям параметров суммарного акустического сигнала судят о коэффициенте отражения, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, осуществляют амплитудную модуляцию излучаемого акустического сигнала с заданным коэффициентом модуляции, изменяют частоту модуляции этого сигнала, фиксируют минимальное значание коэффициента модуляции суммарного акустического сигнала и по отношению разности заданного и измеренного минимального значения коэффициента м0дуляции к их сумме определяют модуль коэффициента отражения, а по отношению несущей частоты к частоте модуляции при минимуме коэффициента модуляции определяют фазу коэффициента отражения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Хо 537293, кл. G 01 N 29,00, 1976.

2. Боббер P. Гидроакустические измерения. М., «Мир», 1974, с. 330 (прототип) .