SU1233033A1 - Method of measuring sound pressure - Google Patents

Method of measuring sound pressure Download PDF

Info

Publication number
SU1233033A1
SU1233033A1 SU853847550A SU3847550A SU1233033A1 SU 1233033 A1 SU1233033 A1 SU 1233033A1 SU 853847550 A SU853847550 A SU 853847550A SU 3847550 A SU3847550 A SU 3847550A SU 1233033 A1 SU1233033 A1 SU 1233033A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
frequency
elastic waves
pressure
frequency elastic
sound
Prior art date
Application number
SU853847550A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виктор Борисович Железный
Сергей Васильевич Ивлиев
Original Assignee
Предприятие П/Я В-2962
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Предприятие П/Я В-2962 filed Critical Предприятие П/Я В-2962
Priority to SU853847550A priority Critical patent/SU1233033A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1233033A1 publication Critical patent/SU1233033A1/en

Links

Landscapes

  • Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к акустическим измерени м в жидких и газообразных средах и может быть использовано дл  измерени  давлени , создаваемого низкочастотным акустическим источником Целью изобретени   вл етс  расширение технологических возможностей измерени  за счет измерени  абсолютного давлени . Согласно способу измерени  звукового давлени  в области распространени  низкочастотных упругих волн, давление которых измер етс , устанавливаютс  акустические преобразователи. Сначала возбуждаетс  высокочастотна  упруга  волна под углом 0 к направлению распространени  звуоковой волны. Преобразователем принимаетс  модулированна  по фазе высокочастотна  волна вследствие нелинейного взаимодействи  с низкочастотной волной. Измер етс  максимальный фазовый сдвиг лЧ , между сигналами на преобразовател х. Затем возбуждаетс  высокочастотна  волна в противоположном направлении и измер етс  максимальный фазовый сдвиг л f между сигналами на преобразовател х . Приводитс  формула дл  расчета низкочастотного давлени . 1 ил. с € ел N3 со со о со соThe invention relates to acoustic measurements in liquid and gaseous media and can be used to measure the pressure generated by a low frequency acoustic source. The aim of the invention is to expand the technological capabilities of the measurement by measuring the absolute pressure. According to the method of measuring sound pressure in the range of low-frequency elastic waves, whose pressure is measured, acoustic transducers are installed. First, a high-frequency elastic wave is excited at an angle of 0 to the direction of propagation of the sound wave. A phase-modulated high-frequency wave is adopted by the transducer due to non-linear interaction with the low-frequency wave. The maximum phase shift of the LF is measured between signals on the transducers. Then, a high-frequency wave is excited in the opposite direction, and the maximum phase shift Δf between signals on the transducers is measured. The formula for calculating the low frequency pressure is given. 1 il. from € ate N3 with so about so with so

Description

Изобретение относитс  к акустическим измерени м в жидких и газообраз- ньпс средах и может быть использовано дл  измерени  давлени , создаваемого низкочастотным акустическим источникомThe invention relates to acoustic measurements in liquid and gaseous-gas environments and can be used to measure the pressure produced by a low-frequency acoustic source.

Целью изобретени   вл етс  расширение технологических возможностей измерени  за счет обеспечени  воз- , можности измерени  абсолютного звукового давлени .The aim of the invention is to expand the technological capabilities of the measurement by providing the possibility of measuring the absolute sound pressure.

На чертеже представлена структурна  схема установки дл  реализации способа измерени  звукового давлени The drawing shows an installation diagram for implementing a method for measuring sound pressure.

Установка содержит обратимые акустические преобразователи 1 и 2 дл  излучейи -приема высокочастотной вол йы накачки, акустический источник 3 низкочастотного сигнала, генератор 4 высокочастотных волн, синхронный ключ 5 и последовательно соединенные усилитель 6, фазовьй детектор 7, низ кочастотный усилитель 8 и индикатор 9.The installation contains reversible acoustic transducers 1 and 2 for emit- ting a high-frequency pump wave, an acoustic source 3 of a low-frequency signal, a generator of 4 high-frequency waves, a synchronous switch 5 and a series-connected amplifier 6, a phase detector 7, a low-frequency amplifier 8 and an indicator 9.

Способ измерени  звукового давлени  осуществл етс  следующим образомThe method of measuring sound pressure is carried out as follows.

В области распространени  звуковых волн, создаваемых акустическим ,источником 3, устанавливают обратимые акустические преобразователи 1 и 2. При подаче сигнала с генератора 4 высокочастотных волн акустический преобразрватель 1 излучает высокочастотные упругие волны, частоты которых не менее чем в 10 раз превосходит частоту звуковых волн. При нелинейном взаимодействии звуковых волн с высокочастотными упругими волнами происходит модул ди  по фазе второго колебани  первым. Фазова  модул ци  высокочастотной волны обусловлена изменением скорости распространени  точек ее профил  в поле низкочастотной волны, котора  зависит от величины переменного давлени  плотности и скорости смещени  частиц среды. Высокочастотные акустические преобразователи 1 и. 2 устанавливают на рассто нии, не большем двух длин волн низкочастотного сигнала, а направление распространени  высокочастотных упругих волн выбирают под углом 0 к направлению распространени  низкочастотных упругих волн. Принимают акустическим преобразователем 2 высокочастотньй фазомодулированный сигнал. Измер ют величину максимального значени  переменного во времени фа ового сдвига ДЧ между сигнаIn the area of propagation of acoustic waves generated by acoustic source 3, reversible acoustic transducers 1 and 2 are installed. When the signal from the 4 high-frequency wave generator is applied, acoustic transducer 1 emits high-frequency elastic waves whose frequencies are at least 10 times higher than the frequency of sound waves. In the case of nonlinear interaction of sound waves with high-frequency elastic waves, the modulus of the phase of the second oscillation first occurs. Phase modulation of a high-frequency wave is caused by a change in the velocity of propagation of its profile points in the field of a low-frequency wave, which depends on the magnitude of the alternating density pressure and the velocity of displacement of particles of the medium. High frequency acoustic transducers 1 and. 2 is set at a distance not greater than two wavelengths of the low frequency signal, and the direction of propagation of high frequency elastic waves is chosen at an angle of 0 to the direction of propagation of low frequency elastic waves. Acoustic transducer 2 receive a high-frequency phase-modulated signal. The magnitude of the maximum value of the time-varying F d shift of the QF between the signal

лами на акустических преобразовател х 1 и 2, дл  чего выделенный в фазовом детекторе 7 фазовый сдвиг усиливаетс  и регистрируетс  на индикаторе 9. Затем подключают вход акустического преобразовател  2 при помощи ключа 5 к выходу высокочастотного генератора и подают на него электрический сигнал. При этом возбуждаютс : высокочастотные упругие волны в обратном направлении, которые вновь модулируютс  низкочастотными упругими волнами. При этом геометрические услови  распространени  и взаимодействи  волн идентичны, измен етс  только на 180 угол, под которым пересекаютс  упругие волны. Принимают акустическим преобразователем 1 высокочастотньй сигнал, модулированный по фазе измер емым низкочастотным давлением, дл  чего переключают выход преобразовател  1 к входу усилител  6 при помощи ключа 5. Измер ют величину максимального значени  фазового сдвига л Ц) между сигналами на акустических преобразовател х 2 и 1. Измер емое низкочастотное давление определ ют по формулеwith acoustic transducers 1 and 2, for which the phase shift selected in the phase detector 7 is amplified and recorded on the indicator 9. Then, the input of the acoustic transducer 2 is connected with the key 5 to the output of the high-frequency generator and an electrical signal is sent to it. At the same time, high-frequency elastic waves are excited in the opposite direction, which are again modulated by low-frequency elastic waves. In this case, the geometrical conditions of propagation and interaction of the waves are identical; they change only by 180 the angle at which the elastic waves intersect. Acoustic transducer 1 receives a high-frequency signal modulated in phase by measured low-frequency pressure, for which the output of transducer 1 is switched to input of amplifier 6 using key 5. Measure the value of the maximum value of the phase shift Ц between signals from acoustic transducers 2 and 1. The measured low-frequency pressure is determined by the formula

,33

Опдч, - m )j,Optch, - m) j,

p. p.

..

2L jcos92L jcos9

где р , с - плотность и скорость звука в невозмущенной среде;where p, c is the density and speed of sound in an unperturbed medium;

L - рассто ние между точками возбуждени  и приема; - частота высокочастотныхL is the distance between the points of excitation and reception; - high frequency

упругих волн; п, m - коэффициенты;elastic waves; n, m - coefficients;

- длина низкочастотной- the length of the low-frequency

упругой волны; п m 1 при L О,2.elastic wave; n m 1 when L Oh, 2.

4545

п 4 (1 - cosQ)n 4 (1 - cosQ)

sin (Г Ч 1 - со89);sin (GH 1 - so89);

5050

m m

(1 + COS0)(1 + COS0)

- при L - 2 А .- with L - 2 A.

+ созЫ) + convocations)

5555

Способ измерени  низкочастотного давлени  позвол ет обеспечить непосредственное измерение значений абсолютного давлени , создаваемого акустическим источником, так как устран - . етс  необходимость предварительного The method of measuring low frequency pressure allows direct measurement of the absolute pressure generated by an acoustic source, since it eliminates. the need for prior

измерени  параметра нелинейности среды или сравнени  с эталонными приемниками.measurements of the nonlinearity parameter of the medium or comparison with reference receivers.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula JJ Способ измерени  звукового давлени , заключающийс  в том, что в области распространени  звуковых волн в заданной точке возбуждают высокочастотные упругие волны, которые распростран ютс  под углом 9 к направлению распространени  звуковых волн, принимают в другой точке высокочастотные упругие волны, измер ют переменньм во времени фазовый сдвиг меж;1,у высокочастотными упругими волнами в точках их возбуждени  и приема и по фазовому сдвигу определ ют давление, отличающийс  тем, что, с целью расширени  технологических возможностей измерений за счет измерени  абсолютного давлени , фиксируют максимальное значение фазового сдвига л V,затем возбуждают высокочастотные упругие волны в обратном направлении, измер ют максимальное значение фазового сдвига дм ,, The method of measuring sound pressure, which implies high-frequency elastic waves, which propagate at an angle of 9 to the direction of propagation of sound waves, receive high-frequency elastic waves at another point, measure the time shift between; 1, the high-frequency elastic waves at the points of their excitation and reception and phase shift determine the pressure, characterized in that, in order to expand the technological capabilities rhenium due to measuring absolute pressure, fixed maximum phase shift L V, then excite high-frequency elastic waves in the opposite direction, the maximum measured value of the phase shift ,, dm Редактор Р.ЦицикаEditor R. Tsitsika Составитель Г.ФедоровCompiled by G.Fyodorov Техред О.ГортвайКорректор Г.РешетникTehred O. GortvayorGorReshetnik. 27Ь2/45272/45 Тираж 778ПодписноеCirculation 778 Subscription ВНИИПИ Государственного комитета СССРVNIIPI USSR State Committee по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. А/5for inventions and discoveries 113035, Moscow, Zh-35, Raushsk nab., d. A / 5 Производственно-полиграфическое предпри тие, г. Ужгород, ул. Проектна , 4Production and printing company, Uzhgorod, st. Project, 4 I 2330:334 .I 2330: 334. а звуковое дарле)П1е 1.- определ ют по формулеand sonic darle) P1e 1.- determined by the formula Р R 2L.uu cosQ2L.uu cosQ - (lh&, )- (lh &,) где р , Сд - плотность и скорость звука в невозмущенной среде соответственно; L - рассто ние между точками возбуждени  и приема высокочастотных упругих волн;where p, Cd - density and speed of sound in the undisturbed medium, respectively; L is the distance between the points of excitation and reception of high-frequency elastic waves; jj - частота высокочастотных упругих волн; k - длина звуковой волны; n,nn - коэффициенты V-,---го 1 при L 0,2 иjj is the frequency of high-frequency elastic waves; k is the length of the sound wave; n, nn are the coefficients of V -, --- th 1 for L 0.2 and 2020 1TL1TL 1 cos 9)1 cos 9) h h TTLTTL Г Ь,1G b, 1 ( l-cos9)j(l-cos9) j HL ,,HL ,, ( cos Q 1(cos Q 1 rr Sihrr Sih TILTil при L Q лat L Q l .(1 cos 91. (1 cos 91
SU853847550A 1985-01-18 1985-01-18 Method of measuring sound pressure SU1233033A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU853847550A SU1233033A1 (en) 1985-01-18 1985-01-18 Method of measuring sound pressure

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU853847550A SU1233033A1 (en) 1985-01-18 1985-01-18 Method of measuring sound pressure

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1233033A1 true SU1233033A1 (en) 1986-05-23

Family

ID=21159929

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU853847550A SU1233033A1 (en) 1985-01-18 1985-01-18 Method of measuring sound pressure

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1233033A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Урик Р.Дж. Основы гидроакустики. Л.: Судостроение, 1978, с. 47-48. Новиков Б.К. и др. Нелинейна гидроакустика. Л.: Судостроение, 1981, с. 144-145, 211-215. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3330375A (en) Multi-mode acoustic well logging
US2418538A (en) Measurement of distance by frequency-modulated carrier wave
SU1233033A1 (en) Method of measuring sound pressure
US3019636A (en) Ultrasonic inspection and measuring means
SU454424A1 (en) Ultrasonic flow meter
SU1384961A1 (en) Device for measuring velocity of ultrasound waves
SU964542A1 (en) Flow rate meter
Frodyma et al. Interferometry for Underwater Vibrational Measurements
SU757975A1 (en) Ultrasonic measuring device
SU775637A1 (en) Temperature measuring device
SU1191815A1 (en) Pulse-interference method of measuring ultrasound velocity
SU1291829A1 (en) Device for measuring pressure
SU1205007A1 (en) Apparatus for measuring propagation rate and absorption ratio of ultrasound
SU1357829A1 (en) Method and device for measuring parametric coefficient of propagation velocity of acoustic oscillations
SU1144011A1 (en) Method and device for measuring hydrostatic pressure
SU1272122A1 (en) Device for measuring absorption factor and propagation velocity of ultrasound
SU1233032A1 (en) Method of measuring parameter of medium non-linearity
SU1753296A1 (en) Vibration measuring method
SU1002966A1 (en) Device for measuring liquid and gaseous media flow speed and consumption rate
SU1364900A1 (en) Device for determining parameters of ultrasonic wave in medium
SU1317278A1 (en) Device for measuring linear displacements
SU1681228A1 (en) Method of determining non-linear parameter of fluids on low frequency
SU1485172A1 (en) Method and apparatus for acoustic logging
SU279209A1 (en) DEVICE FOR MEASURING THE SPEED OF ACOUSTIC WAVES
SU1753292A1 (en) Method for determining parameters of propagation of elastic waves in nonlinearly-elastic medium