SU1182382A1

SU1182382A1 - Method of measuring acoustic pressure

Info

Publication number: SU1182382A1
Application number: SU843760650A
Authority: SU
Inventors: Пранас-Бернардас Пранович Милюс; Римантас Ионас Юозович Кажис
Original assignee: Каунасский Политехнический Институт Им.А.Снечкуса
Priority date: 1984-04-16
Filing date: 1984-04-16
Publication date: 1985-09-30

Abstract

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ АКУСТИЧЕСКОГО ДАВЛЕНИЯ, заключающийс в том, что пьезоприемник размещают в акустическом поле и измер ют амплиту цу электрического сигнала, возникающего на выходе пьезоприемника при воздействии акустического давлени , о , личающийс тем,.что, с целью повышени производительности измерений, определ ют ч астоту акустического давлени , амплитуду сигнала измер ют при скош1енсированной электрической емкости, зажатой пьезЪпластины на частоте акустического давлени , а величину акустического давлени определ ют из соотношени Р - -i-TI L ew« , где 1 - пьезоэлектрическа посто нна пластинки приемника; L - толщина пьезопластинки прис SS емника j и - амплитуда электрического (Л сигнала на выходе пьезоприс емника ,A METHOD FOR MEASURING ACOUSTIC PRESSURE, which consists in placing the piezo receiver in an acoustic field and measuring the amplitude of the electrical signal that occurs at the output of the piezo receiver when exposed to acoustic pressure, in order to improve the performance of the measurements, determine the acoustic frequency acoustic pressure, the amplitude of the signal is measured with a skewed electrical capacitance clamped by a piezo plate at the frequency of the acoustic pressure, and the magnitude of the acoustic pressure is determined from The ratio P is -i-TI L ew ", where 1 is the piezoelectric constant of the receiver plate; L is the thickness of the piezo plate of SS of the janitor j and is the amplitude of the electric (L of the signal at the output of the piezo receiver,

Description

1 Изобретение относитс к акустическим измерени м и может быть непользовано дл определени абсолютного акустического давлени в контрольной среде. Целью изобретени вл етс повышение производительности измерений. Способ измерени акусти хеского давлени осуществл ют следующим образом . Пьезоэлектрический приемник помещают в акустическое поле и определ ют частоту акустического давле-, НИН. Изменени можно проводить в жидкости или газе. По входному элек рическому импедансу определ ют анти резонансную частоту пьезоприемника а также емкость зажатой пьезопластины Сд. Необходимым условием выбора пьезоприемникй вл етс roj что частота акустического давлени f должна находитс в частотной полосе 2uF ±0,21д. На частоте аку тического давлени компенсируют электрическую емкость зажатой пьезо 1Ш1астины пьезоэлектрического прием .(ника. Дл этого к выходу пьезоприем , ника подключают индуктивность, вели чина которой должна быть равна R Т4 llf . Измер ют амплитуду электрического сигнала, возникающего на выходе пьезоприемника при воз действии на него акустического давл ни . В случае компенсации электриче кой емкости коэффициент К„ передачи пьезоприемника в полосе частот 2&F « +0, на частоте акустического давлени f равен 2 где ,- амплитуда электрического сигнала, Р - амплитуда акустического давлени , 1 - пьезоэлектрическа посто нна пластинки приемника, L - толщина пьезопластинки приемника . При известных физических свойствах пьезопластины, т.е. величине пьезоэлектрической посто нной 1 и толщине L, абсолютное значение акустического давлени в контролируемой среде пр мо пропорционально амплитуде электрического сигнала Р . Дл большинства пьезоматериалов пьезоэлектрическа посто нна вл етс паспортной величиной, поэтому дл изменени абсолютного акустического давлени в контролируемой среде необходимо знать только толщину пьезопластинки и на любой частоте проводить измерени . Способ измерени акустического давлени обеспечивает измерение абсолютной величины акустического давлени без предварительной калибровки пьезоприемника, поскольку при компенсации электрической емкости пьезопластинки на частоте измер емого акустического давлени амплитуда этого давлени пр мо пропорциональна электрическому сигналу, возникающему на выходе пьезоприемника.1 The invention relates to acoustic measurements and may not be used to determine the absolute acoustic pressure in a test medium. The aim of the invention is to improve the performance of measurements. The method of measuring acoustic pressure is carried out as follows. The piezoelectric receiver is placed in an acoustic field and the frequency of the acoustic pressure, NIN, is determined. Changes can be made in liquid or gas. By the input electrical impedance, the antiresonant frequency of the piezotransmitter is determined, as well as the capacitance of the clamped piezoplate Sd. A necessary condition for the choice of piezoelectric receivers is roj that the frequency of the acoustic pressure f must be in the frequency band 2uF ± 0.21d. At the frequency of the actual pressure, the electrical capacitance of the clamped piezoelectric lattice of the piezoelectric pickup is compensated. (Nick. To do this, an inductance is connected to the output of the piezoelectric pickup, the magnitude of which must be equal to R T4 llf. in case of compensation of the electric capacitance, the coefficient K „of the transmission of the piezotone receiver in the frequency band 2 F” +0, at the frequency of the acoustic pressure f is 2 where, is the electrical amplitude signal, P is the amplitude of the acoustic pressure, 1 is the piezoelectric constant of the receiver plate, L is the thickness of the piezo plate of the receiver. With the known physical properties of the piezoplate, i.e. the value of the piezoelectric constant 1 and thickness L, the absolute value of the acoustic pressure in the controlled medium is Mo is proportional to the amplitude of the electric signal P. For most piezo materials, the piezoelectric constant is the nameplate value, therefore, to change the absolute acoustic pressure in the contact oliruemoy environment only need to know the thickness of the piezoelectric plate and at any frequency measurements are carried out. The method of measuring the acoustic pressure provides a measurement of the absolute value of the acoustic pressure without prior calibration of the piezotransmitter, since, when compensating for the electrical capacitance of the piezoplate at the frequency of the measured acoustic pressure, the amplitude of this pressure is directly proportional to the electrical signal produced at the output of the piezo receiver.

Claims

METHOD OF ACOUSTIC PRESSURE MEASUREMENT, which consists in placing the piezoelectric receiver in an acoustic field and measuring the amplitude of the electric signal arising at the output of the piezoelectric receiver under the influence of acoustic pressure, oh ”, which, in order to increase the measurement performance, the frequency of the acoustic pressure is determined, the amplitude of the signal is measured with compensated ^ electric capacity, the piezo plate is clamped at the frequency of the acoustic pressure, and the value of the acoustic pressure is determined from relations ^P “T ^_P vmx where 1 is the piezoelectric constant of the receiver plate;

L is the thickness of the receiver piezoelectric plate;

U is the amplitude of the electric BMX signal at the output of the piezoelectric receiver.