СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ВОЗДУШНОГО УЛЬТРАЗВУКА НА РАБОЧИХ МЕСТАХ, В ЖИЛЫХ ПОМЕЩЕНИЯХ Российский патент 2022 года по МПК G01H9/00 

Изобретение относится к исследованию или анализу материалов с помощью ультразвуковых волн, а более конкретно - к неразрушающему контролю, и может быть использовано для измерения воздушного ультразвука на рабочих местах в жилых помещениях.

В системах с воздушной связью существенное количество энергии ультразвуковых волн может быть потеряно вследствие затухания в воздухе. Величина затухания в воздухе пропорциональна частоте ультразвуковых волн. Таким образом, по мере увеличения частоты ультразвуковых волн вследствие затухания теряется больше энергии. Кроме того, в некоторых примерах между воздухом и поверхностным материалом объекта может иметься большая разница в акустических сопротивлениях. Эта разница в акустических сопротивлениях также может вызывать существенные потери энергии. Например, при столкновении ультразвуковой волны, проходящей в воздухе, с границей твердого материала, более 99,9% энергии ультразвуковой волны может быть отражено обратно вследствие несоответствия акустических сопротивлений.

Известен способ измерения коэффициента затухания ультразвука [1], основанный на измерении отношения амплитуд сигналов, полученных в двух точках исследуемого образца при его прозвучивании в двух противоположных направлениях. Причем излучение производят из двух точек, расположенных по обе стороны от точек приема на проходящей через них прямой, при этом прозвучивание в двух противоположных направлениях осуществляют последовательно, а коэффициент поглощения определяют по формуле исследованиях физико-механических характеристик материалов и дефектоскопии. К недостаткам - известного метода следует отнести возможность измерения только при поверхностном зондировании.

Известен способ измерения коэффициента затухания ультразвука [2], заключающийся в том, что на первую поверхность образца устанавливают первый преобразователь, совмещенно подключенный к дефектоскопу, измеряют амплитуду второго донного импульса, устанавливают на противоположной поверхности образца соосно первому второй преобразователь, не подключенный к дефектоскопу, измеряют амплитуду первого донного импульса, подключают второй преобразователь к дефектоскопу взамен первого, не меняя положения преобразователей относительно контролируемого образца, измеряют амплитуду первого донного импульса, снимают с образца первый преобразователь, измеряют амплитуду второго донного импульса и по соотношению измеренных амплитуд судят о величине коэффициента затухания.

Известен метод измерения ультазвука, в котором производится проверка отсутствии электрических и магнитных наводок на аппаратуру, направлении микрофона в сторону источника ультразвука и располагается на уровне головы человека, подвергающегося воздействию ультразвука (на расстоянии 0,05 м от уха), удалении микрофона на расстояние не менее чем на 0,5 м от человека, производящего измерения и оценки разности результатов измерений при одном и том же положении микрофона на рабочих местах до и после проведения измерения. [3].

Известен также способ измерения ультразвука (прототип), заключающийся в точечном измерении воздушного ультразвука на рабочем месте или в бытовых условиях, расположенных на высоте 1,5 м от уровня основания (пола, площадки), на котором выполняются работы с ультразвуковым источником любого назначения в положении стоя или на уровне головы, если работа выполняется в положении сидя, на расстоянии 0,05 м от уха и на расстоянии не менее 0,5 м от человека, проводящего измерения не менее трех раз в каждой третьоктавной полосе частот для одной точки и дальнейшем вычислении среднего значения [4]. Недостатком изобретения является невозможность учета потерь, связанных с ориентированием на направление излучения.

Техническим результатом изобретения является обеспечение учета потерь при измерении ультразвука.

Указанный результат достигается путем расположения точки измерения в направлении наиболее вероятного воздействия, при котором осуществляется измерение с наименьшими потерями.

Затухание, при распространении волн, определяется рассеиванием и поглощением ультразвука, переходом ультразвуковой энергии, в основном, в тепловую энергию. Для того, чтобы провести измерения в жилых помещениях с минимальными потерями интенсивности звуковой волны ультразвука на рассеивание и поглощение, предлагаем расположить точку на расстоянии 0,5 м от источника ультразвука в направлении наиболее вероятного воздействия на человека.

Выбор указанного направления осуществляется вращением измерителя интенсивности ультразвука в горизонтальной плоскости на 360° и проведением измерений в нескольких направлениях. С учетом значений, измеренных уровней в этих предварительных точках, определяют направление максимального излучения звуковой энергии от источника (направление наиболее вероятного воздействия на человека).

В каждой точке для каждого направления измерения необходимо провести не менее 3-х однократных измерений уровней звукового давления ультразвука, равномерно распределенных по продолжительности интервала измерения, с последующим определением направления с максимальным значением интенсивности излучения. Эти значения принимаются за измеренные.

Источники, определяющие уровень техники.

1. Авторское свидетельство СССР №669285.

2. Патент РФ №2587536.

3. ГОСТ 12.4.077-79 «Система стандартов безопасности труда (ССБТ). Ультразвук. Метод измерения звукового давления на рабочих местах».

4. СанПиН 2.2.4/2.1.8.582-96 «Гигиенические требования при работах с источниками воздушного и контактного ультразвука промышленного, медицинского и бытового назначения».

Изобретение относится к метрологии. Способ измерения воздушного ультразвука на рабочих местах, в жилых помещениях заключается в точечном измерении воздушного ультразвука на рабочем месте или в бытовых условиях, расположенных на высоте 1,5 м от уровня основания (пола, площадки), на котором выполняются работы, и на расстоянии 0,5 м от источника ультразвука любого назначения в положении стоя или на уровне головы, если работа выполняется в положении сидя, на расстоянии 0,05 м от уха человека. При этом измерения проводят в направлении наиболее вероятного воздействия, которое определяется вращением измерителя интенсивности ультразвука в горизонтальной плоскости на 360°, а также в нескольких направлениях и определяют наибольшее из измеренных значений. Технический результат – обеспечение учета потерь при измерении ультразвука.

Способ измерения воздушного ультразвука на рабочих местах, в жилых помещениях, заключающийся в измерении воздушного ультразвука на рабочем месте или в бытовых условиях в направлении наиболее вероятного воздействия, отличающийся тем, что направление наиболее вероятного воздействия определяют путем вращения измерителя интенсивности ультразвука в горизонтальной плоскости на 360° и определяют наибольшее из измеренных значений.