Способ измерения акустического сопротивления материалов Советский патент 1986 года по МПК G01N29/00 

1

Изобретение относится к акустическим измерениям и может быть использовано для определения акустических сопротивлений материалов при оценке их свойств для использования в строительстве ,

Цель изобретения - повышение точности изменения путем исключения утечек акустической энергии.

На фиг. 1 представлена схема измерения при нагрузке камеры отражателем с известным акустическим сопротивлением; на фиг. 2 - то же, при Нагрузке камеры отражателем с образцом из исследуемого материала; на фиг. 3 - то же, без нагрузки камеры.

Схема измерения содержит полость 1 камеры 2 малого объема, поршень 3, вставленный в цилиндр 4. Звуковая энергия через отверстие 5 поступает от излучателя 6, соединенного с генератором 7 и частотомером 8. В по- лость I устанавливают зонд 9, представляющий собой трубку с втулкой 10 которая одевается на микрофон 11, соединенный с фильтром 12 и шумоме- ром 13. При измерениях используется также измеритель 14 фазы.

Способ измерения акустического сопротивления материалов осутцествля- ется следующим образом.

Полость 1 камеры 2 малого объема нагружают на выходе отражателем с известным акустическим сопротивлением. В качестве отражателя используется поршень 3 с цилиндром 4, которые подсоединяют к выходу камеры 2 малого объема. С помощью излучателя 6, на который передается сигнал от генератора 7, через отверстие 5 в полости 1 возбуждают акустические колебания. Зондом 9 и микрофоном 1 фиксируют звуковое давление Р , возникающее в полости 1. Сигнал с микрофона 11 через фильтр 12 поступает на шумомер 13, по которому определяют амплитуду звукового давления, а по измерителю 14 фазы - фазу прямого сигнала. В качестве измерителя фазы можно использовать осциллограф с внешней синхронизацией развертки от генератора 7. При измерении давления фаза звукового сигнала устанавливается на измери1 еле 14 фазы на О Следующее измерение акустического давления Р проводят при вставленном перед поршнем 3 образце 15 из исследуемого материала. При этом возможное напряжение генератора 7,

102

частоту сигнала по частотомеру 8 и режим измерителя 14 фазы оставляют такими же, как и при первоначальном измерении. По шумомеру 13 определя- ют амплитуду акустического давления Р, а по измерителю 14 фазы - сдвиг фазы между Р и Р. Третье измерение акустического давления Р проводят в ненагр гженной камере, т.е.

удалив поршень 3 с цилиндром 4 и образец 5„ По измеренным давлениям определяют акустическое сопротивление исследуемого материала по формуле

Z . а ( I- о . I- -тЕ-.75 - |м, . 1-)-.

20

.1 I ,где а (-- + -- ) к

(Ь.1- .

b S

Ъ - акустическое сопротивление камеры;

IZ внутреннее сопротивление источника звука;

акустическое сопротивление воздуха;

удельное акустическое сопротивление воздуха;

S - площадь поперечного сечения камеры.

Таким образом, дополнительное измерение акустического давления Р, когда акустическое сопротивление воздуха оказьшается подключенньм к камере без сопротивления потерь, исключает систематические погрешности, обусловленные утачкой акустической энергии из полости камеры в окружаюшее пространство в месте соединения образца с камерой.

Формула изобретения

Способ измерения акустического сопротивления материалов, заключающийся в том, что возбуждак т акустические колебания в камере малого объема, нагруженной на выходе отражателем с известным акустическим сопротивлением, измеряют возникающее

в ней акустическое давление Р , затем перед отражателем устанавливают образец из исследуемого материала, вновь возбуждают в камере акустические колебания и измеряют в ней возникающее акустическое давление Р , отличающийся, тем, что, с целью повышения точности измерения, дополнительно возбуждают акустические колебания в ненагруженной камере, измеряют возникающее в ней акустическое давление Р и определяют акустическое сопротивление материала Z по формуле

а (

) V

PI.

.1.-,

-ь a7zj

- --z- l

где а

-.:

+ f

Z:

г. ibk- S

(Zb)

акустическое сопротивление камеры; внутреннее сопротивление источника звука;

акустическое соп ротивление воздуха; удельное акустическое сопротивление воздуха; площадь поперечного выходного сечения камеры.

Изобретение относится к акустическим измерениям и может быть использовано для определения акустических сопротивлений материалов при оценке их свойств для использования в строительстве. Целью изобретения iявляется повышение точности измерения. В способе дополнительно проводят измерение акустического давления Р, , в полости 1 ненагруженной камеры малого объема, т.е. удалив поршень с цилиндром и образец. Дополнительное измерение акустического давления Р, когда акустическое сопротивление воздуха оказьшается подключенным к камере без сопротивления потерь, позволяет исключить систематические погрешности, обусловленные утечкой акустической энергии из полости камеры в окружающее пространство в месте соединения образца с камерой. 3 ил. «Л го

сриг.З

Редактор Н.Воловик

Составитель Г.Федоров Техред И.Верес

Заказ 1944/43

Тираж 778Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий П3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная,4

фиг.г

Корректор Е.Сирохман