Устройство для измерения звукового давления Советский патент 1978 года по МПК G01H3/12 

На фиг. 1 ;изое5ражена схема предлагаемого устройства; на фиг, 2 - yae компенсации.

Устройство содержитгенератор 1, присоединенный к электроду 2 компенсационного преобразователя 3 в точках 4. и 5, и.измерительный прибор (индикатор нуля) б, подсоединенный к электрическому выходу витка-электрода 7 в точках 8, 9, 5. У торцов преобразователя расположены герметизирующие и амортизирующие прокладки 10, постоянные магниты 11, имеющие форму цилиндров. Поверх наружногс электрода 7 расположен чувствительный элемент (многовитковая токопроводящая обмотка) 12, жестко связанный с этим электродом.

В простейшем .случае чувствительный элемент (токопроводящая обмотка) образована наружным витком-электродом 7 с выводами 8, 9 и - средней точкой 5 Тои-ки 4 и 5 на электродах 2 и 7 являются электрическими выводами компенсационного преобразователя. Электроды для предотвращения электрического замыкания витка разрезаны по образующей вдоль оси цилиндра (разрыв электродов показан в сечении А-А между точками 8 и 9). Обмотка 12 по-, вышает чувствительность электродинамического преобразователя.

Устройство работает следующим образом. . .

Помещенный в озвученную измеряемым звуковым давлением рабочую среду преобразователь 3 возбуждают от генератора 1, Фазу и амплитуду генератора изменяют до по.лучения нулевого сигн.ала индикатора нуля б, что соответствует моменту компенсации внешних сил,- вызванных измеряемым звуковым давлением на рабочей поверхности .преобразователя внут.ренними пьезоэлект .трическими силами. По величине измеренного напряжени.я возбуждения преобразователя . (напряжения компенсации) судят о величине звукового давления в рабочей среде.

Самоградуировку устройства можно выполнить следующим образЬм,

Узет компенсаций помеадедат в рабочу среду, где по.ддерживается некоторое значение зв.укового давления, и измеряют в.ызванное этим давлением напряжени.е и на выходе компенсационного преО.бразователя , Затем возбуждают, компенсационный преобраз.оваТель напряжением компенсации U и-измеряют значение последнего в .момент компенсации (Е-0 ), После этого, вы ключив источник звукового давления и не меняя режим возбуждения компенсационного преобразователя, измеряют ток 3 его возбуждения и ЭДС Е на выходе обмотки .

Компенсационную постоянную М ц вычисляют по формуле

М - и 3

в-е , Т

В - составляющая индукции маггденитного поля, параллельная оси обмотки; Е - длина обмотки; SP - площадь излучения-, Зависимость от времени-: В может быть сделана весьма незначительной, если в качестве узла, создающего магнитное поле, применять постоянные магниты, например, из сплава ЮНДК-24 меняющего индукцию не более, чем на 2%. за 30 лет.

Основным преимуществом устройства является отсутствие принципиальной ошибки измерения звукового давления, связанной с конечной толщиной компенсационного преобразователя, отрутстэие ограничений к использованию при . высоких гидростатических давлениях и возможность осуществления простой самограду.ировки в эксплуатационном положении.

Формула изобретения

Устройство для измерения звукового давления по методу пьезоэ.лектрической компенсации, содержащее последовательно соединенные генератор,. компенсационный преобразователь, (акусгг.ически жестко связанный по рабочей поверхности с чувствительным элеме;нтом, измерительный прибор, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения и обеспечения самоградуиррвки устройств компенсационный преобразователь снабжен постоянными магнитами,, установленными с противоположной полярностьючерез герметизирующие -прокладки- ;п..6 егр торцам, а чувствительный элемент -.выполнен из -токопрйврдящей.обмотки, соосно с компенсационным преобразователем.

Источники информации, принятые во внимание, при. экспертизе;.

1,Клюкин. И.И., Колесников А.Е, Акустическиеизмерения в судостроении, Л., Судостроение, 1968, стр,б1-6.2.

2,Авторское свидетельство №188865 кл. G. 01 Н 3/12, 1965,

.i