Устройство для создания звукопоглощения металлической пластиной в жидкости Советский патент 1993 года по МПК G10K11/00 

Изобретение относится к звукопоглощающим системам и может быть использовано для создания высокоэффективного звукопоглощения металлической пластиной в жидкости.

Целью изобретения является повышение эффективности звукопоглощения с минимальными энергетическими затратами.

На фиг,1 приведена структурная схема устройства; на фиг.2 - временная зависимость изменения звукопоглощения при включении и выключении напряжения на электролизных пластинах.

Устройство содержит две металлические пластины 1 и 2, первая из которых располагается поперечно направлению звукового излучения, а вторая металлическая пластина - дополнительная 2 устанавливается параллельно первой пластине 1. Для создания максимально возможного звукопоглощения толщина дополнительной пластины выбирается равной Я/4, где А - длина волны акустического излучения в материале дополнительной пластины. На электролизные металлические пластины подается импульсное напряжение, создаваемое с помощью генератора видеоимпульсов 3, источника постоянного напряжения 4 и ключа 5. Уровень звукового давления (УЗД) излучения, создаваемого, например, акустическим излучателем 6, претерпевающего затухание на образующейся системе СПП, контроли- руется гидрофоном 7, который располагается на акустической оси излучателя 6.

Работает устройство следующим образом.

Поперечно направлению распространения звуковой волны устанавливается первая 1 металлическая пластина, звукопоглощение которой необходимо повысить, являющаяся при электролизе анодом. Вторая металлическая пластина 2 - катод располагается параллельно первой пластине 1. Видеоимпульсы с необходимыми длительностью и периодом следования, образующиеся на выходе генератора 3 видеоимпульсов, формируют из постоянного напряжения, снимаемого с выхода источниЁ

00

ю

Jb

О

N 00

ка 4 постоянного напряжения, с помощью ключа 5, импульсное напряжение с постоянными амплитудой и скважностью, которое поступает на электролизные пластины 1 и 2. Поскольку все пузырьки начинают формироваться в одно и то же время при включении электролизного тока, то они практически все одновременно на всей плоскости пластин достигают одинакового раз- мера,резонансногочастоте

распространяющегося через них акустического излучения. Этим объясняется быстрый и резкий рост звукопоглощения в формирующейся системе из СПП. При выключении электролизного напряжения, этим моментам времени соответствуют задние фронты подаваемых на электролизные пластины импульсных напряжений, сформировавшиеся слои резонансных частот распространяющегося через них сигнала приграничных пузырьков мгновенно исчезнуть не могут. Сформировавшаяся оптимальная для частоты распространяющегося сигнала структура слоя в течение нескольких секунд сохраняется, а затем начинает постепенно разрушаться в результате диффузии газа из пузырьков в жидкость, коагуляции пузырьков и их всплытия и т.п. Соответственно, вначале средний уровень сигнала, претерпевшего поглощение на сформировавшейся системе слоев, в течение нескольких секунд остается практически постоянным, а затем начинает возрастать в результате разрушения оптимальной структуры пузырьковых слоев. Подбирая скважность подаваемого на электролизные пластины импульсного напряжения, мы тем самым не допускаем значительного разрушения структуры слоев приграничных пузырьков и следовательно поддерживаем резко возросшее звукопоглощение на одном среднем уровне с минимально возможными затратами электрической энергии. На фиг.2 приведена экспериментально полученная зависимость изменения УЗД в прошедшем через сформировавшуюся систему слоев акустическом излучении. В момент подачи на электролизные пластины 1 и 2 импульсного напряжения (он указан на уровнеграмме стрелкой, направленной вниз) звукопоглощение системы слоев из двух металлических пластин

и формирующихся на них СПП резко в течение долей секунды (скорость движения бумаги самописца уровня равнялась 3 мм/с, а скорость движения пера составляла 160

мм/см) возрастало, что соответствовало резкому уменьшению УЗД в прошедшей через систему слоев звуковой волне на 40 дБ, затем в течение всего времени, пока на электролизных пластинах присутствовало

импульсное напряжение с постоянными амплитудой и скважностью, наблюдались флюктуации УЗД в прошедшей через систему слоев волне, причем он никогда не превышал того минимального уровня, до

которого снизился уровень прошедшего сигнала в момент подачи импульсного напряжения на электролизные пластины (участок II). В момент снятия импульсного напряжения с электролизных пластин (он

указан стрелкой, направленной вверх) наблюдалось постепенное увеличение УЗД в прошедшей через систему слоев акустической волне до уровня,который был в аолне до включения импульсного напряжения.

Вертикальные линии на уровнеграмме соответствуют моментам переключения скорости движения бумаги на самописце.

Внедрение предлагаемого устройства для создания звукопоглощения металлической пластиной в жидкости имеет большое значение, поскольку позволило бы не только снизить уровни звукового давления, пагубно воздействующие на органы слуха человека, но и уменьшить уровни подводного шума

судов, обусловленные, например, работающими на них механизмами.

Формула изобретения Устройство для создания звукопоглощения металлической пластиной в жидкости, содержащее дополнительную металлическую пластину и источник постоянного напряжения, к которому подключены обе пластины, отличающееся тем, что, с

целью повышения эффективности звукопоглощения, дополнительная металлическая пластина установлена параллельно металлической пластине, а между источником постоянного напряжения и металлическими

пластинами введен генератор видеоимпульсов, соединенный с ними через введенный ключ.

&

7

Использование: гидроакустика, в частности звукопоглощение металлическими пластинами в жидкости. Сущность изобретения: устройство для создания звукопоглощения металлической пластиной в жидкости содержит две параллельные металлические пластины, которые подключены к источнику постоянного напряжения через генератор видеоимпульсов, соединенный с ними через ключ. 2 ил.

I

Юдб

Редактор С. Кулакова

Фиг.1

Составитель Ю. Кабарухин Техред М.Моргентал

Фиг.1

Выкл.

Корректор М. Куль