Способ определения модуля коэффициента отражения акустической волны от плоской границы и устройство для его осуществления Советский патент 1983 года по МПК G01H3/12 

2, УСТРОЙСТВО для осуществления способа по п. 1. содержащее излучатель и два акустически связанных с ним приемника, совмещенных в од ной точке, два детектора, входами соединенные с соответствующими приемниками, и решающий блок, входами подключенный к выходам детекторов, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, оно снаб

033876

жено последовательно соединенными усилителем с переменным коэффициентом усиления и блоком вычитания,включенными между первыми приемником и детектором,и сумматором, включенным между вторыми приемником и детектором, второй приемник подключен к входу блока вычитания, а выход уси лителя соединен с входом сумматора .

14 Способ определения модуля коэффициента отражения акустической волны от плоской границы, заключающийся в том, что излучают акустические волны, измеряют угол их отражения, принимают акустические волны по двум совмещенным в одной точке каналам приема, и определяют модуль коэффициента отражения как отношение модулей принятых волн, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, при приеме осуществляют пространственную фильтрацию измеряемых волн в соответствии с зависимостью cosS-cosof по первому и cosQ-f-coscji-no второму, каналам приема, где 9 - угол между нормалью к границе и направлением прихода в точку приема отраженной от границы волны ot- угол, отсчитываемый .от нормали к границе. сл оо со (X) о:

Изобретение бтносится к измерительной технике и может использоват ся в гидроакустике. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является .способ определения модуля коэффициента отражения акустической волны от плоской границы, заключающийся в том, что излучают акустические вол ны, измеряют угол их отражения, при нимают акустические волны по двум, совмещенным в одной точке, каналам приема и определяют модуль коэффициента отражения, как отношение модулей принятых волн С1 J. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для определения модуля коэЛфициента отражения акустической волны от плоской границы, содержащее излучатель и два акустически связанные с ним приемника, совмещенные в одной точке, два детектора, входами соединенные с соответствующими приемниками, решающий блок, входами подключенный к выходам детекторов l Недостатком способа и устройства является невысокая точность определения модуля, вследствие большой погрешности измерения разности фаз, невозможность проведения измерений не на фиксированной частоте. Цель изобретения - повышение точности определения модуля путем измерений по шумовому сигналу. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу определени модуля коэффициента отражения акусти .ческих волн от плоской границы, заключающемуся в том, что излучают акустические волны, измеряют угол их отражения, принимают акустические волны по двум совмещенным в одной точке каналам приема и определяют модуль коэффициента отражения как отношение модулей принятых волн, при приеме осуществляют пространственную фильтрацию измеряемых волн в соответствии с зависимостью cos0coso no первому и cos8-fcoso по второму каналам приема, где 9- угол между нормалью к границе и направлением прихода в точку приема отраженной от границы волны, о - угол, отсчитываемый от нормали к границе. Устройство для определения модуля коэффициента отражения акустической волны от плоской границы, содержащее излучатель и два акустически связанных с ним приемника, совмещенных в одной точке, два детектора, входами соединенные с соответствующими приемниками, и решающий блок, входами подключенный к выходам детекторов, снабжено последовательно соединенными усилителем с переменным коэффициентом усиления и блоком вычитания, включенными между первыми приемником и детектором, и сумматором, включенным между вторыми приемником и детектором, второй приемник подключен к входу блока вычитания, а выход усилителя соединен с входом сумматора. Способ определения модуля коэффициента отражения акустических волн от плоской границы осуществляется следующим образом.. Поскольку оба канала откалиброваны по давлению, то в плоской волне справедливо отношение Pcosot/ Определение модуля коэффициен отражения осуи4ествляется по Лоом fPIC030COS4-pC|V| |Р| coseccsV+pClVI где разность фаз между звуков давлением и компонентой колебательной скорости; в - угол отражения акустическ волн от границы; р - плотность.среды; С - скорость звука в среде; et- угол относительно нормали к среде; . Р - звуковое давление. V-Pcos ,) где / - компонента колебательной скорости, из формулы (1 ) получаем , iPcosQ-pCV Г (Pcose+pCVl поэтому , IcosQ-cosoC) /Icose cosotT Из формулы ( А ) видно, что в и рении сдвига фаз нет необходимос за счет чего повышается точность определения модуля,-и относитель определится из ф ная погрешность мулы ЛК. 2ГРПУ1сб50 2 2а ..2 COS 0-V W()4i) На чертеже представлена схема предлагаемого устройства. Устройство содержит излучател 1 и два акустически связанных с 764 приемника 2 и 3 совмещенных в одной точке, два детектора и 5 входами соединенные с соотвётствующи 1 приемниками 2 и 3, решаюи(ий блок 6, входами подключенн :й к выходам детекторов 4 и 5, последова тельно соединенные усилитель 7 с переменным коэффициентом усиления и блок В вычитания, включенные между первыми приемником 2 и детектором Ц, и сумматор 9, включенный между вторыми приемником 3 и детектором 5, втррой приемник 3 подключен к входу блока 8 вычитания, а выход усилителя 7 соединен с входом сумматора 9. Устройство работает следующим образом. Акустические волны от излучателя I принимаются и преобразуются приемником 2 акустического давления в электрический сигнал, который поступает на усилитель 7, коэффициент передами которого равен cos 8. На выходе усилителя 7 появляется сигнал, равный Рсозб. Если второй приемник 3 откалиброван по давлению, то. си гнал на его выходе равен . Сигнал на выходе блока 8 вычитания равен Pcos0-pCV. Сигнал на выходе сумматора 9 равен Pcos0+pCV. После детектирования этих сигналов в детекторах if и 5 в решающем блоке 6 вычисляют отношение их модулей, которое и определяет модуль коэффициента отражения (К. Использование изобретения позволяет вести измерение при шумовом режиме излучения волн, а.также позволяет сократить врёмй определения модуля.