Заглушенная камера для акустических и газодинамических измерений шумов элементов конструкции авиационных ГТД Российский патент 2017 года по МПК G01M15/14 

Изобретение относится к измерительной технике, а в частности для проведения оптико-акустических и газодинамических измерений в помещении, для создания свободного звукового поля в помещении, при продувке моделей элементов авиационных ГТД.

Известна акустическая заглушенная камера (патент RU 2387761, МПК E04B 1/82, подана заявка: 2008-12-22, дата публ.: 27.04.2010), имеющая ограниченный поверхностями корпуса объем и звукопоглощающее покрытие из слоя стекловаты, закрепленное с помощью металлической сетки, воздушного зазора, образующего со звукопоглощающим покрытием резонансный звукопоглотитель, и звукопоглощающих призматических элементов, расположенных с внутренней стороны звукопоглощающего покрытия. Звукопоглощающие элементы расположены под углом 10-45 градусов к поверхности звукопоглощающего покрытия и образуют с ним каналы, открытые навстречу направлению распространения акустических волн. Изобретение относится к акустическим измерениям. Технический результат: уменьшение размеров и стоимости акустической заглушенной камеры за счет уменьшения толщины звукопоглощающей конструкции.

Известно устройство заглушенной камеры для акустических измерений шумов (патент RU 2027160, G01M 15/00, G01K 1/16, 4784248/06 16.01.1990, дата публ. 20.01.1995), ближайшее по технической сущности и принятое за прототип, содержащее корпус, внутренняя полость которого покрыта звукопоглощающим материалом с установленным зазором относительно его стен, подводящую газовую магистраль с входным и выходным патрубками. В полости расположены микрофоны регистрирующей аппаратуры. Выходной патрубок снабжен регуляторами расхода. Однако известное устройство имеет сложную и ненадежную громоздкую конструкцию, а также недостаточную достоверность получаемой информации.

Технической проблемой, на решение которой направлено предлагаемое изобретение является: проведение оптико-акустических и газодинамических измерений в помещении, для создания свободного звукового поля, при продувке моделей элементов конструкций авиационных двигателей и узлов планера.

Технический результат, на достижение которого направлено предлагаемое изобретение заключается в повышении надежности и достоверности получаемой при измерении информации.

Технический результат достигается тем, что в заглушенной камере для акустических и газодинамических измерений шумов элементов конструкции авиационных ГТД, содержащей корпус, внутри которого расположена камера с зазором относительно стенок корпуса, подводящую и отводящую магистрали, новым является то, что внутренняя сторона корпуса облицована сетчатым оптическим экраном, корпус со стороны входной магистрали имеет патрубок, снабженный напорным регулируемым вентилятором с регулируемой установкой углов, сообщенный с зазором между корпусом и камерой, на выходе газовой магистрали внутри камеры расположена оптическая сканирующая система регистрации акустических и газодинамических параметров, снабженная совмещенным датчиком полного, статического давления и температуры, на противоположной стороне корпуса имеется выходной патрубок, сообщенный с зазором между камерой и корпусом, содержащий вентилятор с регулируемой установкой углов, перед входом которого установлена оптическая система контроля газодинамических параметров, регулируемая заслонка с датчиком обратной связи и блоком управления, кроме того камера выполнена из пористого звукопоглощающего материала,

На фиг. 1 представлен продольный разрез заглушенной камеры.

Позиции: 1 - корпус; 2 - сетчатый оптический экран;, 3 - камера; 4 -входной патрубок; 5 - напорный регулируемый вентилятор; 6 - зазор между корпусом 1 и камерой 3; 7 - входная газовая магистраль; 8 - сопло; 9 - полость внутри камеры 3; 10 - оптическая сканирующая система; 11 - совмещенный датчик; 12 - выходной патрубок; 13 - выходной вентилятор; 14 - оптическая система контроля; 15 - регулируемая заслонка; 16 - датчик обратной связи; 17 - блок управления.

Заглушенная камера для акустических и газодинамических измерений шумов элементов конструкции авиационных ГТД, содержит корпус 1, внутренняя сторона которого облицована сетчатым оптическим экраном 2, камера 3 выполнена из пористого звукопоглощающего материала. Корпус 1 со стороны входной газовой магистрали 7 имеет патрубок 4, снабженный напорным регулируемым вентилятором 5 с регулируемой установкой углов, сообщенный с зазором 6 между корпусом 1 и камерой 3. Внутри камеры 9 на выходе газовой магистрали 7, имеющей сопло 8, расположена оптическая сканирующая система регистрации акустических и газодинамических параметров 10, которая снабжена совмещенным датчиком 11 полного, статического давления и температуры. На противоположной стороне корпуса 1 имеется выходной патрубок 12, сообщенный с зазором 6 между камерой 3 и корпусом 1. Внутри патрубка 12 установлен вентилятор 13 с регулируемой установкой углов, перед входом которого установлена оптическая система контроля газодинамических параметров 14, регулируемая заслонка 15 с датчиком обратной связи 16 и блоком управления 17.

Заглушенная камера работает следующим образом. По подводящей магистрали 7 подается рабочее тело - воздух, который проходит через сопло 8 во внутреннюю полость 9 камеры 3, при этом генерируется шум, который регистрируется оптической системой 10 и газодинамические параметры совмещенным датчиком 11. Рабочее тело из полости 9 отбирается по поверхности пористой камеры 3 в зазор 6 между пористой камерой 3 и корпусом 1. По данным с оптической системы 10 сигнал поступает на блок управления 17, по которому включается напорный вентилятор 5 во входном патрубке 4 и выходной вентилятор 13 в выходном патрубке 12. Контролируются газодинамические параметры на выходном вентиляторе 13 оптической системой 14. Задается и поддерживается необходимое давление во внутренней полости 9 камеры 3 и в зазоре 6 между камерой 3 и корпусом 1 для создания свободного звукового поля, что обеспечивает более точное измерение акустических и газодинамических параметров потока воздуха через исследуемую модель.

Таким образом, повышение надежности и достоверности измеренной информации достигается за счет совместной работы оптических систем 2 и 14, соединенных в единую сеть с датчиком обратной связи 11, что позволяет осуществлять контроль регистрации газодинамических параметров скорости и акустического давления воздуха в зазоре между корпусом 1 и камерой 3 с помощью оптического сетчатого экрана 2 и контроль расхода воздуха на выходе выходного патрубка 12.

На входе напорный вентилятор 5, а на выходе - выходной вентилятор 13, соединенные с оптическими системами 2 и 14 и с датчиком обратной связи 16 в общую сеть, через блок управления 17 регулируют заслонкой 15 и поддерживают давление в полости 9 камеры 3 и в зазоре 6 между корпусом 1 и камерой 3 для создания свободного звукового поля и условий, для более точного измерения оптических, акустических и газодинамических параметров в камере 3 при проведении испытаний элементов авиационного двигателя.

Изобретение относится к измерительной технике, а в частности для проведения оптико-акустических и газодинамических измерений в помещении, для создания свободного звукового поля в помещении, при продувке моделей элементов авиационных ГТД и позволяет повысить надежность и достоверность получаемой при измерении информации. Камера содержит корпус, внутренняя сторона которого облицована сетчатым оптическим экраном, выполнена из пористого звукопоглощающего материала. Корпус со стороны входной газовой магистрали имеет патрубок, снабженный напорным регулируемым вентилятором с регулируемой установкой углов, сообщенный с зазором между корпусом и камерой. Внутри камеры на выходе газовой магистрали, имеющей сопло, расположена оптическая сканирующая система регистрации акустических и газодинамических параметров, которая снабжена совмещенным датчиком полного, статического давления и температуры. На противоположной стороне корпуса имеется выходной патрубок, сообщенный с зазором между камерой и корпусом. Внутри патрубка установлен вентилятор с регулируемой установкой углов, перед входом которого установлена оптическая система контроля газодинамических параметров, регулируемая заслонка с датчиком обратной связи и блоком управления. 1 ил.

Заглушенная камера для акустических и газодинамических измерений шумов элементов конструкции авиационных ГТД, содержащая корпус, внутри которого расположена камера с зазором относительно стенок корпуса, подводящую и отводящую магистрали, отличающаяся тем, что внутренняя сторона корпуса облицована сетчатым оптическим экраном, корпус со стороны входной магистрали имеет патрубок, снабженный напорным регулируемым вентилятором с регулируемой установкой углов, сообщенный с зазором между корпусом и камерой, на выходе газовой магистрали внутри камеры расположена оптическая сканирующая система регистрации акустических и газодинамических параметров, снабженная совмещенным датчиком полного, статического давления и температуры, на противоположной стороне корпуса имеется выходной патрубок, сообщенный с зазором между камерой и корпусом, содержащий вентилятор с регулируемой установкой углов, перед входом которого установлена оптическая система контроля газодинамических параметров, регулируемая заслонка с датчиком обратной связи и блоком управления, кроме того камера выполнена из пористого звукопоглощающего материала.