CS213962B1 - Zapojení na měření akustického výkonu v kapalinách - Google Patents

Description

Vynález se týká zapojení na měření akustického výkonu v kapalináoh.

Stanovení akustiokého výkonu vyzařovaného elektroakustiokými měniči do ohraničeného kapalného prostředí, například do lázně ultrazvukového čistícího zařízení, se zpravidla provádí kalometriokou metodou. Akustický výkon se touto cestou stanovuje v určitém časovém intervalu na základě porovnání tepelného účinku akustioké energie pohlcené v prostředí a účinku definovaným, způsobem zahřátého nebo zahřívaného tělesa.

Přesnost měření závisí zejména na přesném měření teploty lázně, na stanovení ekvivalentní hmotnosti lázně, měrného tepla a měření času. Měření je dosti subtilní, trvá několik minut á hodnotu hledaného výkonu třeba stanovit numerickým výpočtem a lze Je použít pouze v laboratorních podmínkách.

Uvedené nevýhody odstraňuje zapojení na měření akustického výkonu v kapalinách podle vynálezu. Jeho podstata spočívá v tom, že obsahuje nejméně jeden hydrofon, který je napojen na vstup bloku zesilovačů, jehož výstupy jsou přes blok kvadrátorů spojeny se vstupy bloku usměrňovačů. Výstupy bloku usměrňovaoů Jsou napojeny na vstupy součtového členu, jehož výstup je přes stejnosměrný zesilovač spojen s vyhodnooovaoí jednotkou, například číslioovým voltmetrem.

- Předpokládá se, že akustioké pole v kapalině vytvářené elektroakustiokými měniči má oharakter pole difuzního. Po zapnutí zdroje probíhá nepřetržitý proces vysílání a pohloo213962 je širší, je nutné kmitočtové pásmo rozdě-

a	zavést dílčí střední kmitočty to
1	m	n .2
		<50. P. t i=l J 1
n	j-1

vání akustické energie. Prostor je ohraničen stěnami nédohy, dnem a volnou hladinou. Stav rovnováhy vyjadřuje rovnost mezi výkonem vyzařovaným akustiokým zdrojem na jedné straně a na druhé straně výkonem pohloeným v kapalině, výkonem pohloeným stěnami a výkonem vyzařovaným mimo uvažovaný prostor.

Výkon pohloený v kapalině je úměrný kvadrátu akustiokého tlaku jj. V dokonale difuzním poli je tento tlak J2 stejný ve všeoh hodeoh prostoru. Ve skutečnýoh případeoh není rozdělení akustiokého tlaku j> rovnoměrné a proto je třeba měření provést ve víoe bodeoh současně. Jestliže se objem V ohraničeného prostoru s kapalinou rozdělí na stejné dílčí objemy a stanoví se v těohto objemeoh dílčí tlaky p^, je oelkový výkon úměrný součtu čtverců dílčíoh tlaků p^. V případě, že spektrum děje lit kupříkladu po třetinách oktávy sledný výkon je roven

V p =. gyr-— · o

kde ý je hustota kapaliny, o ryohlost zvuku v kapalině a n počet dílčíoh objemů resp. počet hydrofonů.

Zapojení podle vynálezu sestává z n miniaturních hydrofonů, které mají zhruba stejné citlivosti, dostavitelné zesílením jednotlivýoh zesilovačů v bloku zesilovačů.

Stejnosměrným zesilovačem lze nastavit zesílení tak, aby byl údaj například na číslioovém voltmetru s ohledem na citlivost hydrofonů, objem kapaliny, kmitočet a ostatní konstanty číselně roven měřenému výkonu P.

Základní předností zapojení podle vynálezu je, že udává číselnou hodnotu měřeného akustiokého výkonu bezprostředně po zavedení hydrofonů do akustiokého pole kapaliny.

Vynález je blíže objasněn na příkladů provedení pomooí připojeného výkresu, na němž obr. 1 znázorňuje umístění hydrofonů a obr. 2 blokové sohéma zapojení podle vynálezu.

Do akustiokého pole v kapalině podle obr. 1 zasahuje například šest elektroakustiokýoh shodných miniaturníoh hydrofonů 2, připojenýoh na jednotlivé vstupy bloku zesilovačů 2, jehož výstupy jsou přes blok kvadrátorů 2 spojeny vstupy bloku usměrňovačů 4. Výstupy bloku usměrňovačů £.jsou napojeny na vstupy součtového členu 2, Jehož výstup je přes stejnosměrný zesilovač 6 spojen s vyhodnooovaoí jednotkou 2, například číslioovým voltmetrem.

Výstupní napětí každého hydrofonů 1 je analogově umooněno a usměrněno a v součtovém členu 5 sečteno s ostatním napětím a po konečném zesílení je údaj na číslioovém voltmetru úměrný a nebo při vhodném nastavení zisku stejnosměrného zesilovače 6 číselně shodný s měřeným akustickým výkonem.

Claims (1)

1. Zapojení na měření akustiokého výkonu v kapalinách vyznačující se t í m, že obsahuje nejméně jeden hydrofon (l), který Je napojen na vstup bloku zesilovačů (2), jehož výstupy jsou přes blok kvadrátorů (3) spojeny se vstupy bloku usměrňovačů (4) a výstupy bloku usměrňovačů (4) jsou napojeny na vstupy součtového členu (5), jehož výstup je přes stejnosměrný zesilovač (6) spojen s vyhodnooovaoí jednotkou (7)» například číslicovým voltmetrem.