Способ измерения параметров распространения акустических колебаний в гидравлических системах Советский патент 1985 года по МПК G01N29/02 

Изобретение относится к акустическим измерениям и может быть использовано для испытаний гидравлических систем с помощью акустичес ких колебаний. Целью изобретения является повышение информативности при измерения путем определения параметров переда чи акустических колебаний через гид равлическую систему. На чертеже представлено устройство для реализации предлагаемого способа. Устройство содержит испытуемую систему 1, возбудительное устройство 2, три приемника 3 звука, два из которых установлены в измеритель ном участке 4 симметрично плоскости 5входного сечения, массивную плиту 6с амортизаторами 7, опирающимися на фундамент 8. Устройство снабжено также системой прокачки рабочей сре ды, которая состоит из насоса 9, на порного и сливного трубопроводных участков 10 и- 1-1,, трубопровода 12 избыточного давления, запорных клапанов 13-16,.гибкой вставки 17,флан ца 18 и емкости 19. Кроме того, устройство содержит измерительньш тракт, который включает генератор 20 колебаний, усилитель 21 мощности излучающий гидрофон 22, предварител ные усилители 23, 24 и 25, сумматор 26, фильтры 27 и 28, фазометр 2 и электронно-вычислительную машину 30. Способ измерения параметров распространения акустических колебаний в гидравлических системах осуществляется следующим образом. Исследуемую систему 1 устанавливают на возбудительное устройство 2 и заполняют жидкостью до плоскости ее выходного сечения. На верхний фланец исследуемой системы 1 крепится фланец 18 сливного трубопров да 11 системы прокачки. Клапаны 13, 15 и 16 открыты, а клапан 14 закрыт Затем включается насос 9, и жидкость из бака 19 прокачивается чере гидравлическую систему 1 для удаления болыдих воздушных включений. После этого клапаны 15 и 16 закрываются, а клапан 14 открывается, и создается избыточное давление в рабочей среде, при котором испытуемая система выдерживается в течение времени, ))еобходимого для полного растворения оставшихся воздушных включений (в щелях уплотнений и т.д.). Затем клапаны 13 и 14 закрьтаются, открывается клапан 16, сбрасывается давление рабочей среды и снимается фланец 18. В результате прокачки рабочей среды и выдержки ее под избыточном давлением жидкость во внутренней полости испытуемого элемента не содержит свободного воздуха, наличие которого недопустимо, так как в противном случае воздущные включения будут искажать измеряемые параметры. После подготовки испытуемой системы 1 к измерениям включается генератор 20 колебаний, который через усилитель 2.1 мощности приводит в работу излучающий гидрофон 22, от которого в жидкости со стороны входа системы возбуждают акустические колебания . Испытуемую гидравлическую систему 1 можно представить в виде четырехполюсника, уравнения которого связывают переменное давление Р и колебательную скорость V на входе системы с переменным давлением Pg и колебательной скоростью Vg на выходе Р„ APg + BVg V CPg -f DV где A,B,C,D - параметры передачи гидравлической системы. Если измерения проводятся при нулевом импедансе на выходе системы р (т.е. Pg 0), то тогда В , С ; дпя симметричной гидравлической системы и А г для несимметричной системы, о/ / где VP и Vg - колебательные скорости на входе и выходе перевернутой системы, под которой подразумевается такая система, в которой меняют вход с выходом. Измеряют при нулевом импедансе на выходе системы переменное давление одновременно в трех точках с помощью трех одинаковых приемников 3 звука. Точки I и II расположены симметрично плоскости 5 входного сечения, а третья точка III расположена от плоскости вьгходного сечения на расстоянии, равном половине расстояния между двумя первыми точками. По измеренным давлениям в этих точках можно рассчитать . 2ch| 22,,5V -Bnsn-gгде Pt, Р„ , PJJJ - переменные давления, измеренные на входе системы в точках I и II и на выходе систе1.ш в точке IIIj - импедансы входного и выходного сечения системы, X - постоянная распространения акустических волн, и тогда параметры передачи гидравлической системы определяются по трем значениям измед)енных давлений по формулам ВЫХ -thlвы 2 Электрические сигналы с гидрсЭфонов 3 поступают на предварительные 188 S 10 15 20 25 30 24 усилители 23, 24 и 25. При определении параметра В в сумматоре 26 происходит сложение сигналов, измеренных гидрофонами 3 в точках I и II, а при определении параметра А - вычитание этих сигналов. С выходов предварительного- усилителя 25 и сумматора 26 сигналы проходят через фильтры 27 и 28, которые вместе с сигналом от фазометра 29 поступают на аналоговый вход цифровой электронной вычислительной машины 30, которая вычисляет параметры передачи гидравлической системы, а также осуществляет управление работой генератора 20 колебаний. Определение параметров передачи гидравлических систем позволяет проводить мероприятия lio снижению шума и вибраций трубопроводных систем энергетических установок. Способ измерения параметров распространения акустических колебаНИИ позволяет повысить информативность измерения, поскольку по измеренным в трех точках значениям переменного давления определяют параметры передачи акустических колебаний через исследуемую гидравлическую систему.

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ РАСПРОСТРАНЕНИЯ АКУСТИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИЙ В ГИДРАВЛИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ, заключающийся в том, что систему заполняют жидкостью, возбуждают в жидкости со стороны входа системы акустические колебания и измеряют переменное давление, возникающее в жидкости, отличающийся тем, что,,с целью повышения информативности при измерениях путем определения параметров передачи акустических колебаний через . гидравлическую систему, последнюю заполняют жидкостью до плоскости ее выходного сечения7 измеряют при нулевом импедансе на выходе системы переменное давление одновременно в трех точках, две из которых расположены симметрично плоскости входного сечения системы, а третья точка расположена от плоскости выходного сечения на расстоянии, равном половине расстояния между двумя первыми точками, и по измеренным переменным давлениям определяют параметры А и 8 передачи гидравлической системы по формулам PI-PU Z бых .«1, А i 8 вых 2Р 2Р IU вк itt € РП , PIII где -переменные э (Л ления, измеренные на входе системы в I и II и на выходе системы в точке III, 7 -т. -импедансы вход бх 8ых х ного и выходноX) го сечения сис:г) темы; f I -постоянная расN3 пространения акустических волн.