DE3245484A1 - Verfahren zur messung der schalleistung von niederfrequenz-schallgeneratoren - Google Patents
Verfahren zur messung der schalleistung von niederfrequenz-schallgeneratorenInfo
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Description
NAQHeERElQHT-I
ntanwalt und Rechtsanwalt .:!..:!. .:..:!. :..:.:I. 3 Z 4 S 4 8*4
DipL-lng. Joachim Boecker 6 Frankfurt/Main 1 , 3.12.1982
Rathenauplatz2-8 21 212 P
Telefon: (0811) '2823 55 Telex: 4189060 itaxd
- 3 Infrasonic AB, Stockholm/Schweden
Verfahren zur Messung der Schalleistung von Niederfrequenz-Schallgeneratoren
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Messung und zur
eventuellen Steuerung oder Regelung der Schalleistung von Niederfrequenz-Schallgeneratoren gemäß dem Oberbegriff des
Anspruches 1.
Niederfrequenter Schall wird bei der Reinigung von Industrie-
und Kraftwerks-Kesseln verwendet. Insbesondere wird Infraschall mit einer Frequenz von 20 Hz verwendet.
Ein solches Schallrenigungsgerät wird in der schwedischen Patentanmeldung 7807473-9 beschrieben.
Um niederfrequenten Schall mit hoher Leistung erzeugen zu können, ist es erforderlich, den Schallgenerator mit
einem Resonator zu versehen. In den meisten Fällen ist hierfür ein Viertelwellenresonator am besten geeignet. Ein solcher
Resonator besteht aus einem Rohr, das an seinem einen Ende geschlossen und an seinem anderen Ende offen ist. Die
Länge entspricht einem Viertel der Wellenlänge des erzeugten Schalles.
Bei der Reinigung von Kesseln mit niederfrequentem Schall
wird die Öffnung des Resonators an den zu reinigenden Kesselraum angeschlossen. Damit der Schall eine Reinigungswirkung erzeugt, ist ein bestimmter Mindestschalldruck erforderlich.
Die Höhe des erreichbaren Schalldrucks hängt von der Größe und der Konstruktion des Kessels sowie von
der Größe der erzeugten Schalleistung ab.
Wenn der Schall mit Hilfe von Luftimpulsen von hohem Druck
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erzeugt wird, die von einer Speiseeinheit einem Viertelwellengenerator
zugeführt werden, so wird die Schalleistung bestimmt von dem Luftstrom(der Art der Zuführung der
Luftimpulse und der Art des Anschlusses des Schallgenerators an den Kessel.
Es ist von großem Interesse zu wissen, wie groß die vom Schallgenerator abgegebene Schalleistung ist, damit man
beurteilen kann, ob der Schallgenerator richtig installiert und die Einstellung optimal ist. Um eine Vorstellung von
der Leistungsentwicklung des Schallgenerators zu bekommen, kann der Luftdruck im Kessel gemessen werden. Es ist
allerdings wegen der hohen Temperatur der Rauchgase oft schwierig oder sogar unmöglich, den Luftdruck im Kessel zu
messen. Außerdem ist der Druck der Rauchgase oft höher als der äußere umgebende Druck. Auch wenn es möglich ist, den
Luftdruck zu messen, ist es schwierig, durch Umrechnung ein Maß für die Leistungsentwicklung des Schallgenerators
zu erhalten.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu entwickeln, mit welchem die
Schalleistung des Schallgenerators unter Umgehung der vorgenannten Schwierigkeiten auf einfache Weise gemessen werden
kann.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 vorgeschlagen, welches erfindungsgemäß
die im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 genannten Merkmale hat.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen genannt.
Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß ein bestimmter Zusammenhang zwischen der vom Generator erzeugten Schallleistung
und dem Schalldruck am geschlossenen Ende des
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324
- 5 Resonanzrohres des Schallgenerators besteht.
An dem geschlossenen Ende eines Viertelwellenresonators gilt für die Schalldruckamplitude folgende Gleichung:
wobei
P0 = die Amplitude des Schalldruckes pQ am geschlossenen
Ende des Viertelwellenresonators in {jPaJ,
ψ = die Dichte des Gases an der Öffnung des Schallgenerators
in
c = die Schallgeschwindigkeit des Gases an der Öffnung des Schallgenerators in [m/sj , . '
k = die Wellenzahl inQa" J, a = der Radius des Resonanzrohres in (jnj
ρ = die erzeugte Schalleistung in
Wenn der Schallgenerator mit Druckluft mit eir?er Temperatur
von 200C betrieben wird, so beträgt das Produktj?c£i 410 kg/
(ms). Der Wert verändert sich etwas mit der Temperatur; da
2D die TemperaturSchwankungen der Druckluft gewöhnlich jedoch
verhältnismäßig klein sind und da der Schalldruck außerdem der Quadratwurzel des Wertes yc proportional ist, kann der
Wert für 'fc mit ausreichender Genauigkeit als konstant angesehen
werden,
Die Größen k und a hängen völlig von der konstruktiven Gestaltung des Schallgenerators ab. k kann auch als Anzahl
der Wellen pro Meter -~- angegeben werden, wobei Λ die
Wellenlänge in Metern ist.
Für eine bestimmte, vorgegebene Konstruktion des Schallgenerators gilt also:
ic
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wobei die Konstante K im wesentlichen von den Abmessungen des Schallgenerators abhängt.
Anhand der Figur soll die Erfindung näher erläutert werden. 5
In der Figur bezeichnet 1 ein Resonanzrohr eines Schallgenerators,
z.B. eines Viertelwellenresonators. Über eine Leitung 7 wird einer Speiseeinheit 3 Druckluft zugeführt.
Die Speiseeinheit 3 erzeugt Luftimpulse von hohem Druck, die dem Viertelwellenresonator zugeführt werden. Die Öffnung
des Resonanzrohres 1 wird an den zu reinigenden Raum, z.B. ein Kessel 2, angeschlossen. Hier ist also ein bestimmter
Mindestschalldruck erforderlich. Die Schalleistung
P wird bestimmt von dem Luftstrom, der Art der Zuführung der Luftimpulse und der Art des Anschlusses des Resonanzrohres
an den zu reinigenden Raum.
Der Schalldruck P wird am inneren geschlossenen Ende des
Resonators von einem Druckmesser 4 gemessen, der als Ausgangsgröße eine Wechselspannung abgibt. Diese Wechselspannung
wird über ein Filter und einen Gleichrichter 5, an dessen Kathode ein Kondensator 8 liegt, in ein Gleichspannungssignal
umgewandelt, das der Amplitude ρ proportional ist. Dieses Gleichspannungssignal wird von einem
Anzeigegerät 6 angezeigt. Am Anzeigegerät 6 kann direkt die Schalleistung abgelesen werden.
Natürlich kann auch die Wechselspannung direkt angezeigt und eventuell in die Schalleistung P umgewandelt werden.
Das Ausgangssignal kann analog und/oder digital sein, und
es kann eventuell als Meßwert in einer nicht gezeigten Regelanordnung für die Schalleistung (P .,-,) verwendet werden.
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— 7 —
Nachdem man den Wert P des Schalleistungssignals gewonnen hat, kann die gewünschte Schalleistung auch manuell eingestellt
werden.
Das vorstehend beschriebene Verfahren kann im Rahmen des offenbarten allgemeinen Erfindungsgedankens in vielfacher
Weise variiert werden.
Leerseite
Claims (5)
- Patentansprücheί 1 J Yerfahren zur Messung und zur eventuellen Steuerung oder Regelung der Schalleistung von Niederfrequenz-Schallgeneratoren, beispielsweise Schallreinigungsgeneratoren, die einen Viertelwellenresonator mit einem geschlossenen und einem offenen Ende enthalten, dadurch gekennzeichnet, daß zur Gewinnung eines Maßes für die Ausgangsleitung (P) des Schallgenerators die Schalldruckamplitude (po) am inneren geschlossenen Ende des Resonanzrohres (1) des Schallgenerators gemessen wird.
- 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsleistung (P) gemäß der Formelberechnet wird, wobei= die Amplitude des Schalldruckes ρ am inneren geschlossenen Ende des Viertelwellenresonators in[PaJ,= die Dichte des Gases an der Öffnung des Schallgenerators in [kg/m-^J ,= die Schallgeschwindigkeit des Gases an der Öffnung des Schallgenerators in fm/sj ,= die Wellenzahl in J_m~ J ,= der Radius des Resonanzrohres in £mj = die erzeugte Schalleistung in30
- 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsleistung (P) gemäß der FormelP .berechnet wird, wobei K eine im wesentlichen von den Ab messungen des Schallgenerators abhängige Konstante ist.21 212 PI NACHQEREIOHT - 2 -
- 4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Meßsignal (pQ) einem Umwandlungsglied zugeführt wird, dessen analoges oder digitales Ausgangssignal die Ausgangsleistung (P) angibt.
- 5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eins der vorgenannten Meßsignale (po> P0 t P) einer Steuervorrichtung oder Regeleinrichtung zur Einstellung bzw. Regelung der gewünschten Ausgangsleistung (Psol-i) zugeführt wird./3
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE8107578A SE449411B (sv) | 1981-12-17 | 1981-12-17 | Sett for metning av ljudeffekt vid lagfrekvensljudgeneratorer |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE3245484A1 true DE3245484A1 (de) | 1983-06-30 |
Family
ID=20345299
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19823245484 Ceased DE3245484A1 (de) | 1981-12-17 | 1982-12-08 | Verfahren zur messung der schalleistung von niederfrequenz-schallgeneratoren |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE3245484A1 (de) |
| GB (1) | GB2115152B (de) |
| SE (1) | SE449411B (de) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102019008203B3 (de) * | 2019-11-23 | 2021-03-25 | Hochschule für Musik Detmold | Vorrichtung und Verfahren zur Impedanzmessung bei Blasinstrumenten |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2637414B2 (de) * | 1976-08-19 | 1978-10-12 | Siemens Ag, 1000 Berlin Und 8000 Muenchen | Amplitudenmeßvorrichtung für die Servo-Regelung eines Lautsprechers |
| SE446157B (sv) * | 1978-07-03 | 1986-08-18 | Olsson Konsult Ab | Lagfrekvensljudgenerator |
-
1981
- 1981-12-17 SE SE8107578A patent/SE449411B/sv not_active IP Right Cessation
-
1982
- 1982-12-08 DE DE19823245484 patent/DE3245484A1/de not_active Ceased
- 1982-12-16 GB GB08235820A patent/GB2115152B/en not_active Expired
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| DE102019008203B3 (de) * | 2019-11-23 | 2021-03-25 | Hochschule für Musik Detmold | Vorrichtung und Verfahren zur Impedanzmessung bei Blasinstrumenten |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB2115152B (en) | 1985-06-19 |
| SE449411B (sv) | 1987-04-27 |
| GB2115152A (en) | 1983-09-01 |
| SE8107578L (sv) | 1983-06-18 |
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