Устройство для определения эффективной пористости звукопоглощающих материалов и способ ее определения Советский патент 1957 года по МПК G01N15/08 

i :i.i ::j:o -:;-i i(j;;ci lie iHjpHCrux а)зуKOiioi-..oiiiaioifu-JX M m--r4u;.ioB песь: :;; ji;i i;iii.iM ян..яспси получение ма| (.ipi fKi:-) с . fleмoii часччп noii xap:iK ; cnf:cTHKf)H lioi лои.ения звука. ,l.iSi гтого необходимо 31;;гг1, зависимость К():гф(| |циента : вукоггог,1О1иеи1 я ма1 ejJHtUi; к,in его но))i:oro iiM,i(j.;j.aiiea от физических 11а|)а.ет1нл5 .1ат()иа;|,-, я р.менно оI eio y,i,e.TbKor(j соп)отивлении

(НЛ| ,.)ТИК,. ГЮТОКЧ IT ПОpwcTocTii). Р) снязи е этил истает Hoiipoc оГ) и;,уче1:ии ;-/rn нараметjKiij и об :х ifC-iepei-iiiii.

ол jio(n;ciuci lio звуко1101моluaiojiieio .и1ТС|) псяньмается отиопк/ьч о объема ,xa н порах 1-;о исчму (яп.ему ма1ерн; ла. ilpi- звуконьгх. b:v, ;к)ьдуха суилесг;;сп 1ОО знамение ;i:.;cc:r iie де ствнте/ 1., г е:;метр11ческая, iiupHCi ОСТ,, п кажущаяся и.ш -/ффективная пористость, иод )н 11О,т,1К зул1евается отношение объема н.озлуха в порах, н)инкмак)щеIo участие 1 звуковых ко юбапиях, ко oobfc.viy Л1атериала. 11оCKii.ibky ч.чсть И)злуха и порах, например )-;03;iyx в за.мкиутых ьО.юетях, 15СС1 ма узких кана.гах к т,п. не ггриькмает участия в очеш, Сил CTpbix звуковых колебаниях, Т . очевкдгю, что эффективная пори стоеть raeiiboie ;i,eiicTBi-rie.ibHoii по рнстости. Ясно, чю измереии эффективной пористости возможнатолько при ) уе.-ювиях работы иористо1о материала, т. е. только динамическим способом.

Известны динамический способ Леонарла основан на измерение. )езопансноп частоты .мехйническоп колебате.тьпои системы, yiipyi-ni э.темемт KOTO()oii fH -ifO4aeT в себ у пру (ОСТЬ ;оздуха в порах образца При осуп|,ест1,лении этого снособ; частот; собственных ко.аебани: хехйиической .системы, зависящая от пористости оОр-азца, выбирается .;есьл1а низкой (порядка одног: герца), так как только п ъто.м случае можно пренебречь влияниечм трения в но()ах и получить достаточную для измерений продо.тжк тсльность колебаний. При.менени очень пизк011 частот1 1 колебание. яв,1яе ся педостатко.м этого метода, так как она не соответствует реальныл условиям работы пористого материала и, следовательно, не дает возможности оценить величину аффективной пористости, соотаетствующей эти.м реальным условиям. С целью определения зффектийн о 1 i 11 о р и сто ст и зв у К о п о г;: о ij:i,a :о in,;-; х материалов в условиях, соответствующих реальным условиям работы материала, т. е. при звуковой частоте колебаний, предлагается в качестве колебательной системы, упругий элел;ент которой включает в себя упругость воздуха порах образца кст1ытуег,1ого л;атеркаla, применить электромеханическую систему, позволяющую даже при :зиа ительпом ее определить искомую резонансную частоту. На чертеже схематически в разрезе показано предлагаемое устройство. В держате. / закладывается испытуемый пористый образец 2. Сверху держатель закрывается массивной крышкой 3. В нижней (донышке) держателя имеется крзглый вырез, в который помещается поршень 4 из легкого материала (картона). Поршень прикрепляется с помощью |ибкого шдвеса 5 к кртям выреза в дне держателя. Держатель 1 кренится lui магнитной системе 6, в полости KOTopoii пол;еш,ается возбуждающая катушка, питаемая переменным током. К иоршню 4 снизу : приклеивается подвижная катушка 7. В центре к поршню 4 прикреплен стержень 6, проходящи1 через отверстие в магнитной системе п снабженный на своем ниж: нем конце резьбой, что обеспечивает возможность изменепня массы : поха:.1;иж1юй системьгпутем.увеллче-, д:ил или уменыпенйЯ; количества гаекР.. Общая масса подвижн.оГ системы оп{)еделяется MHCCOii гаек 9, стержня 6, поршня 4 и катуп : ки 7, а общая упругость упру .гостью..подвеса 5, упругостью „мертвого объема между поршнем и пористым образцом, и наконец, упругостью воздуха в порах. точно В держатель 7 спе)ва п.омеии1ют непористый (эталонный) образец и измеряют резонансные частоту и сопротивление. Затем то же самое нрод,елывают с иснытуемым образцом. Очевидно, что в последнем значения указанных величин будут отличаться от значений, полученных в первом случае. Изменение резонансной частотрл -и резонансного сопротивления непосредственно связано с изменением гибкости подвижной системы за счет упругости воздуха в порах и с изменением затухания колебательной системы за счет трения в порах. По изменению резонансной частоты и резонансного сопротивления можно определить значении упругости Ln и сонротив.чешя воздуха в порах. Переход от упругости -,-1Воздуха в порах к пористоеJi-i можно осуществить с помощью1рзлуировочнои 1сривой, нолученной на образцах с известной пористостью, паяример, на образцах из сте лянных трубок. Величина Rn весьма просто связана с удельным сопротивленнем, нод которым понимается COHJIOTHI;ление колебаниям воздуха в iiopax, вызванное вязкостью воздуха. ДеГ|ствительно величина Rn piHj.i ,,,.f. ношению jRn V где A, ;азпость даи.-|еГ1П1 iia диух поверхностях об)азца; S,,,,/, площадь отверстий всех пор образца; V-средпяя скорость ко.геблюнщхся частиц воздуха. Но нлоп1адь пор 5„„,, P-S,,,,,, де /- -нористост) (зд,ес1) необхоимо подставлять поверхностную ористость, но nj)H в.ычнслениях iO/KHo подс/Ввля 1ь зпаченис обьмной | орнстосги. так к;;к разлиие между незначите,). аким образом, A/J. 5об|),ц-) -Р ак как уделыше соп). А;; где / Io.iHjjiiia образ иа. то

Л - «

,,,,.-i

Таким образом, иредлагаелюе устройство позволяет измерять пористость и удельное сопротивление звукопоглощающего л{атериала динамическим способом. Верхний частотнт тч предел измерения определ/к-.гся минг-гмальной Maccoii подвижной систем)) и ма1-сси.м;1льной упругостью подкегя, три j oTOpoit илияиие упругости воздуха в порах скаяывяо.тся достатопю . Кс,ли принясь максима.чьную массу подвижной системы порядка Юг,, то Ko;i:i«(i: Hf-HHbn f расчет показывает, что преде.льпня со-ставляет о)о/к) 2()() ц, т. е. метг)д позио.. Г1;)оизводить n MCjienHH и пижье.м /(иапазои; чястот.

И р .е д м е т изобретения

1. Устройство для ()пре.;1е.1ения :-)(|х|)е1 тпвпо иорпстосчм звукопоглощающих лшгсриа.чоь путем измерения })(-30 ЯмспоГг частоты КОлебател:-; о; | системг,, упругиГ э-леwenT кото)гн( вк/почает н себя

упругость ) в порах обрязгц: нспытуемо о .матерпп.. о т л и ч аю П1 е е с м тем, что, с целью обеспечения возможпостп определепин эффективной порисюсти в ус.ювиях, соответствуюгцпх |0еалып х условиям работы Д1ате|)иала, т. е. п)и звуковой частоте: колебаний, в качестве кч); ебателы1О;1 системы прим е н е I i ri -i.i е KTJ,)O д е ч а п и i ее к а я система, позиоляющая даже при зпачительпо.м ее затухапип точпо опреде., jiCK-o.vjyio 1езонапсную частоту .

2. (люсоб С)1Г)е;1е.ления эффективной порнсгостн звукопоглощающих матег)пало с по .юпчыо устройств;; но 1г 1.0 т .1 и ч а КЗ ni, п и с я тем, что, е де.чью во:,-.joyvnocTH исключения в; ияппя TpeiHH воздуха в порах, и:1меряи1Т ре:-;() часчоты и резо11Г11;с 1ые сопротии.чения э.лектромеханической колебательно) спст( ирп )1зедепип в нее ис1пл1уемо (1 :- эт:.1онно10 о5разпои и по jiv).iy leiiiibiM значенпя.1 conp(.it:i::iii находят упругость воздуха i морпх. не ис; ажен11 1о пкПном cio в 11ос. едних.