SU1550414A1 - Device for measuring coefficient of reflection of sound from plates - Google Patents
Device for measuring coefficient of reflection of sound from plates Download PDFInfo
- Publication number
- SU1550414A1 SU1550414A1 SU884419125A SU4419125A SU1550414A1 SU 1550414 A1 SU1550414 A1 SU 1550414A1 SU 884419125 A SU884419125 A SU 884419125A SU 4419125 A SU4419125 A SU 4419125A SU 1550414 A1 SU1550414 A1 SU 1550414A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- antennas
- antenna
- sound
- plate
- incident
- Prior art date
Links
Landscapes
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к технической акустике и может быть использовано при контроле качества панелей и перегородок. Целью изобретени вл етс повышение точности контрол при наклонном падении звука на пластину за счет расширени области интерференции падающей и отраженной волн. Устройство содержит два звуковых приемника в виде плоских антенн, установленных в одной плоскости и жестко закрепленных на оси механизма врашени . При этом одна из антенн установлена перед исследуемой пластиной, а втора - вне этой пластины. К антеннам подсоединены электронные блоки, выходы которых подключены к входам вычитающего блока. Непрерывный или импульсный электрический сигнал поступает на излучатель, который облучает исследуемую пластину. Акустический сигнал регистрируетс двум антеннами. Поскольку перва антенна размещена перед пластиной, то акустическое поле в месте ее расположени складываетс из падающей и отраженной волн. Втора антенна расположена в свободном поле и поэтому она измер ет только падающую звуковую волну. Путем вычитани сигналов с обеих антенн получают значение отраженной волны, по которой и рассчитывают коэффициент отражени . В устройстве дифракционные составл ющие акустической помехи от краев пластины будут существенно уменьшены за счет пространственной избирательности двух приемных прозрачных антенн. 4 ил.This invention relates to technical acoustics and can be used to control the quality of panels and partitions. The aim of the invention is to improve the accuracy of control in the case of oblique incidence of sound on a plate due to the expansion of the region of interference of the incident and reflected waves. The device contains two sound receivers in the form of flat antennas installed in the same plane and rigidly fixed on the axis of the vrash mechanism. In this case, one of the antennas is installed in front of the plate under study, and the second is outside this plate. Electronic components are connected to the antennas, the outputs of which are connected to the inputs of the subtracting unit. A continuous or pulsed electrical signal is supplied to the emitter, which irradiates the plate under study. The acoustic signal is recorded by two antennas. Since the first antenna is placed in front of the plate, the acoustic field at its location is made up of incident and reflected waves. The second antenna is located in a free field and therefore it measures only the incident sound wave. By subtracting the signals from both antennas, the value of the reflected wave is obtained, from which the reflection coefficient is calculated. In the device, the diffraction components of the acoustic interference from the edges of the plate will be significantly reduced due to the spatial selectivity of the two receiving transparent antennas. 4 il.
Description
Изобретение относилс к технической акустика и может быть использовано при контроле качества панелей и перегородок.The invention relates to technical acoustics and can be used to control the quality of panels and partitions.
Цель изобретени - повышение точности контрол при наклонном падении звука на пластину за счет расширени области интерференции падающей и отраженной волн.The purpose of the invention is to improve the accuracy of control in the case of oblique incidence of sound on a plate due to the expansion of the region of interference of the incident and reflected waves.
На фиг.1 представлено устройство дл измерени коэффициента отражени звука от пластин в среде в поле плоской волны излучател ; на фиг.2 - частный случай выполнени блока устройства, в котором в качестве приемных прозрачных антенн используютс антенны бегущей волны; на фиг. 3 и 4 - случаи выполнени блока устройства , в котором в качестве прием- Цых прозрачных антенн используютс г лоские антенные решетки электроакустических преобразователей.Fig. 1 shows a device for measuring the reflection coefficient of sound from plates in a medium in the field of a radiator plane wave; Fig. 2 illustrates a particular case of the execution of a device unit in which traveling-wave antennas are used as receiving transparent antennas; in fig. 3 and 4 are cases of the implementation of a unit of the device in which as a receiving transparent antennas are used glossy antenna arrays of electroacoustic transducers.
Устройство содержит электрический Генератор 1, например, генератор синусоидальных колебаний (непрерывных или импульсных). Выход электрического генератора 1 подключен к излуча- 2, который излучает акустичес- сий сигнал в среду 3 (воду). Акустический сигнал регистрируетс двум Приемными идентичными прозрачными антеннами 4, например, плоскими йнтенными решетками из приемников давлени или колебательной скорости, Либо антеннами бегущей волны. Приемные прозрачные антенны 4 размещены На рассто нии от излучател 2, равномThe device contains an electric generator 1, for example, a generator of sinusoidal oscillations (continuous or pulsed). The output of the electric generator 1 is connected to the radiation 2, which emits an acoustic signal to medium 3 (water). The acoustic signal is recorded by two Receiver identical transparent antennas 4, for example, flat grids from pressure or oscillatory velocity receivers, or traveling wave antennas. The receiving transparent antennas 4 are located at a distance from the radiator 2 equal to
L - 2 5±й ,L - 2 5 ± nd,
L TV ;L TV;
где L - рассто ние между излучателемwhere L is the distance between the radiator
2 и приемными антеннами 4; а - рассто ние между приемными2 and receiving antennas 4; a - distance between receivers
антеннами 4;antennas 4;
Ь - геометрический размер приемной антенны 4 в вертикальной плоскости;B is the geometric size of the receiving antenna 4 in the vertical plane;
Я - длина волны в среде„ Выходы приемных антенн 4 подключены соответственно на входы блоков 5 формировани характеристик антенны. Выходы блоков 5 подключены к входам блока 6 вычитани . Вычитание сигналов1 на выходе сумматора можно достигнуть, если один из сигналов со знаком ку 6 подсоединен блок 9 регистрации. Две идентичные антенны 4 размещены в одной плоскости вдоль одной оси механизма 7 вращени на рассто нии одна от другой более половины наибольшего геометрического размера антенны 4 и не менее длины волны в среде от нижнего кра пластины 8 до верхнего кра второй приемной антенны 4.I is the wavelength in the environment. The outputs of the receiving antennas 4 are connected respectively to the inputs of the blocks 5 forming the characteristics of the antenna. The outputs of the blocks 5 are connected to the inputs of the block 6 subtraction. Subtraction of the signals1 at the output of the adder can be achieved if one of the signals with the sign 6 is connected to the block 9 of registration. Two identical antennas 4 are located in the same plane along one axis of the rotation mechanism 7 at a distance from one another more than half of the largest geometric size of antenna 4 and not less than the wavelength in the medium from the bottom edge of the plate 8 to the top edge of the second receiving antenna 4.
Устройство работает следующим образом.The device works as follows.
иепрерывный или импульсный электрический сигнал от электрического генератора 1 поступает на излучатель 2, который излучает сигнал в среду 3 Акустический сигнал регистрируетс двум приемными прозрачными антеннами . Перва приемна антенна 4 размещаетс перед исследуемой пластинойA continuous or pulsed electrical signal from the electric generator 1 is fed to the radiator 2, which emits a signal to the medium 3. The acoustic signal is recorded by two receiving transparent antennas. The first receiving antenna 4 is placed in front of the test plate.
складыватьfold
-. К бл0-. To bl0
5five
00
5five
00
5five
00
5five
00
5five
8, а втора - в свободном поле излучател 2 под первой антенной. Акустическое поле в месте размещени первой приемной антенны 4 складываетс из падающей плоской волны от излучател 2, зеркально отраженной плоской волны от пластины 8 и пол рассе нного кра ми исследуемой пластины 8. Акустическое поле в месте расположени второй приемной антенны 4 равно только падающей плоской волне от излучател 2. При повороте пластины 8 на угол oi главные лепестки характеристик направленности приемных антенн 4 синхронно поворачиваютс на угол 2 оЈ. Синхронный поворот главных лепестков характеристик направленности антенн 4 можно выполнить несколькими вариантами конструкций, которые показаны на фиг.2-4.8, and the second - in the free field of the radiator 2 under the first antenna. The acoustic field at the location of the first receiving antenna 4 is folded from the incident plane wave from the radiator 2, the specularly reflected plane wave from the plate 8 and the field scattered by the edges of the test plate 8. The acoustic field at the location of the second receiving antenna 4 is equal only to the incident flat wave from emitter 2. When the plate 8 is rotated through the angle oi, the main lobes of the directivity characteristics of the receiving antennas 4 simultaneously rotate through an angle of 2 °. Synchronous rotation of the main lobes of the directivity characteristics of the antennas 4 can be performed by several designs, which are shown in figure 2-4.
Поворот главных лепестков характеристик направленности антенн 4 на угол 2 оЈ можно выполнить механизмом 7 вращени нескомпенсированных антенн 4 на угол 2 об , который выполнен в виде редуктора, вращающего пластину на угол ot , а антенны 4 - на угол 2oi; блоками 5, которые при повороте пластины на угол oi механизмом 7 вращени поворачивают главные лепестки характеристик направленности антенн 4 на угол 2оЈ; механизмом 7 вращени , поворачивающим пластину 8 и антенны 4 на уголоЈ; блоками 5, поворачивающими дополнительно главные лепестки характеристик направленности антенны 4 на угол of. .Rotation of the main lobes of the directivity characteristics of antennas 4 at an angle of 2 оЈ can be performed by the rotation mechanism 7 of uncompensated antennas 4 at an angle of 2 revolutions, which is designed as a gearbox rotating the plate at an angle ot, and antenna 4 at an angle of 2oi; units 5, which, when the plate is rotated by an angle oi by the rotation mechanism 7, rotate the main lobes of the directivity characteristics of the antennas 4 by an angle of 2 °; mechanism 7 of rotation, turning the plate 8 and the antenna 4 on the corner; units 5, which additionally turn the main lobes of the directivity characteristics of the antenna 4 by an angle of. .
При механическом повороте пластины 8 на угол оЈ и антенн 4 на угол 2oi , синхронный поворот пластины 8 и антенн 4 осуществл етс через механический редуктор. При электронно-механическом повороте главных лепестков антенны 4 и пластина 8 могут поворачиватьс одним механизмом 7 вращени . При электронном повороте главных лепестков антенн 4, последние жестко закреплены вдоль оси механизма 7 вращени и не поворачиваютс в пространстве. Прр механическом повороте главных лепестков характеристик направленности антенн 4, например, антенн бегущей волны, ось вращени приемных антенн 4 может бьп ь максимально приближена к исследуемой пластине 8. При механическом повороте главных лепестков приемных антенн 4, рассто ние между осью механизма 7 вра51When the plate 8 is mechanically rotated by the angle ОЈ and the antennas 4 are at an angle of 2oi, the plate 8 and the antennas 4 are synchronously rotated through a mechanical gearbox. During the electron-mechanical rotation of the main lobes of the antenna 4 and the plate 8 can be rotated by a single rotation mechanism 7. With the electronic rotation of the main lobes of the antennas 4, the latter are rigidly fixed along the axis of the rotation mechanism 7 and do not rotate in space. The mechanical rotation of the main lobes of the directivity characteristics of antennas 4, for example, traveling wave antennas, the axis of rotation of the receiving antennas 4 can be as close as possible to the plate under study 8. With the mechanical rotation of the main lobes of the receiving antennas 4, the distance between the axis of the mechanism 7 is vertical
щени , приемных антенн 4 и пластиной 8 выбираетс таким, чтобы приемна антенна 4 могла вращатьс , не задева пластины 8.The arms, receiving antennas 4 and plate 8 are selected so that the receiving antenna 4 can rotate without hitting the plate 8.
При электронном сканировании главными лепестками характеристик направленности антенн 4, пластина 8 размещаетс от приемных антенн 4 на рассто нии, обеспечивающем отсут- ствие касани с антенной 4. При электронно-механическом повороте главных лепестков характеристик направленности антенн 4, плоскость размещени антенн 4 может быть совме- щена с поверхностью исследуемой пластины 8, что позвол ет использовать большую часть отражающей поверхности дл определени коэффициента отражени звука от пластины 8 (фиг.З).When electronically scanning the main lobes of the directivity characteristics of the antennas 4, the plate 8 is placed from the receiving antennas 4 at a distance that provides no contact with the antenna 4. With the electro-mechanical rotation of the main lobes of the directivity characteristics of the antennas 4, the plane of placement of the antennas 4 can be combined with the surface of the test plate 8, which allows the use of a large part of the reflecting surface to determine the reflection coefficient of sound from the plate 8 (Fig. 3).
Выходы приемных антенн 4 подключены соответственно параллельно на входы приемных блоков 5, на выходе которых формируютс характеристики направленности антенн 4 в заданном направлении. Электронные блоки 5 настраиваютс таким образом, чтобы сигналы на их выходах были равны по амплитуде и фазе при отсутствии от- ражающей пластины 8. При этом выравнивание фаз и амплитуд производитс настроечными элементами, вход щими в состав блоков 5. Вычитание сигналов на выходе вычитающего устройства 6 можно выполнить, если сигналы на выходе блоков 5 сдвинуть друг относительно цруга с помощью настроечных элементов на 180 и суммировать их на сумматоре.The outputs of the receiving antennas 4 are connected respectively in parallel to the inputs of the receiving units 5, at the output of which the directivity characteristics of the antennas 4 in a given direction are formed. The electronic units 5 are adjusted so that the signals at their outputs are equal in amplitude and phase in the absence of a reflecting plate 8. In this case, the alignment of the phases and amplitudes is performed by the tuning elements included in the blocks 5. Subtraction of the signals at the output of the subtractor 6 can be performed if the signals at the output of the blocks 5 are shifted each relative to the circle using the tuning elements by 180 and summed at the adder.
Если регистратор на выходе схемы вычитани откалибровать так, что при отсутствии пластины 8 его показани при подключении только однойIf the recorder at the output of the subtraction circuit is calibrated so that, in the absence of the plate 8, its indication when only one is connected
146146
приемной антенны 4, максимум характеристики которой направлен на излучатель 2, прин ть за единицу, то показани его при введении пластины 8 и включении обеих антенн 4 дадут в дол х от этой прин той единицы значение модул коэффициента отражени звука от пластины, умноженного на некоторый фазовый множитель. При этом дифракционные составл ющие акустической помехи от краев пластины 8 будут существенно уменьшены за счет пространственной избирательности антенн 4.receive antenna 4, the maximum of the characteristics of which is directed to emitter 2, to be taken as a unit, then its indications when inserting plate 8 and turning on both antennas 4 will give, in units of this received unit, the value of the modulus of the reflection coefficient of sound from the plate multiplied by some phase factor. In this case, the diffraction components of the acoustic interference from the edges of the plate 8 will be significantly reduced due to the spatial selectivity of the antennas 4.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU884419125A SU1550414A1 (en) | 1988-05-03 | 1988-05-03 | Device for measuring coefficient of reflection of sound from plates |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU884419125A SU1550414A1 (en) | 1988-05-03 | 1988-05-03 | Device for measuring coefficient of reflection of sound from plates |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1550414A1 true SU1550414A1 (en) | 1990-03-15 |
Family
ID=21372367
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU884419125A SU1550414A1 (en) | 1988-05-03 | 1988-05-03 | Device for measuring coefficient of reflection of sound from plates |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1550414A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2655478C1 (en) * | 2017-07-26 | 2018-05-28 | Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Всероссийский Научно-Исследовательский Институт Физико-Технических И Радиотехнических Измерений" (Фгуп "Вниифтри") | Method of measuring frequency dependence of sound reflection coefficient from surface |
-
1988
- 1988-05-03 SU SU884419125A patent/SU1550414A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Евтюков А.П., Колесников А.Е. и др. Справочник по гидроакустике. Л.:Судостроение, 1982, с.219-2-22. Колесников А.Е. Акустические измерени . Л.: Судостроение, 1983, с.226 (прототип). * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2655478C1 (en) * | 2017-07-26 | 2018-05-28 | Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Всероссийский Научно-Исследовательский Институт Физико-Технических И Радиотехнических Измерений" (Фгуп "Вниифтри") | Method of measuring frequency dependence of sound reflection coefficient from surface |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5923617A (en) | Frequency-steered acoustic beam forming system and process | |
US3548642A (en) | Synthetic aperture ultrasonic imaging systems | |
US2447333A (en) | Ultra-audible sound reception | |
Lu | Bowtie limited diffraction beams for low-sidelobe and large depth of field imaging | |
US4688430A (en) | Device for imaging three dimensions with a single pulse transmission | |
SU1550414A1 (en) | Device for measuring coefficient of reflection of sound from plates | |
JP5991505B2 (en) | Transmitter / receiver and three-dimensional measuring apparatus using the same | |
Denbigh | Stereoscopic visualization and contour mapping of the sea bed using a bathymetric sidescan sonar (BASS) | |
US7613075B2 (en) | Adaptive high frequency laser sonar system | |
CN113053342A (en) | Underwater acoustic collimator capable of breaking through diffraction limit | |
US2063947A (en) | Compensator | |
CN111505609B (en) | Method for measuring absolute sound pressure of ultrasonic transducer | |
JP6331200B2 (en) | Ultrasound gridded three-dimensional electrified imaging device | |
SU1442903A1 (en) | Device for measuring factor of reflection of sound from plates | |
US3890829A (en) | Method and apparatus for acoustical imaging | |
CN214624418U (en) | Underwater acoustic collimator capable of breaking through diffraction limit | |
JPS6219711B2 (en) | ||
GB2114295A (en) | Improvements in or relating to ultrasonic transducer arrays | |
Dybedal et al. | A high resolution sonar for sea-bed imaging | |
Wilby | The advantages, challenges and practical implementation of an interferometric swath bathymetry system | |
SU1173301A1 (en) | Device for measuring plate acoustic permeability | |
JP4050912B2 (en) | Ultrasonic probe | |
SU789870A1 (en) | Spectrum analyser with use of ultrasonic surface waves | |
JP2668152B2 (en) | Underwater detector | |
Houston | Structural acoustic laboratories at NRL in Washington, DC |