SU1638804A1 - Калибровочно-измерительное устройство - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к устройствам акустических измерений и может Фиг Л быть использовано дл  калибровки гидрофонов, предназначенных дл  измерени  гидродинамических шумов в трубопроводах гидравлических систем . Целью изобретени   вл етс  повышение точности измерений за счет обеспечени  идентичности условий калибровки и измерений. Устройство содержит заполненную водой рабочую камеру 1 в виде участка трубопровода с жестко прикрепленным к нему по нормали штуцером 2, узел креплени  калибруемого гидрофона 3 в виде штока 4, жестко прикрепленного к поршню 5, установленному внутри штуцера 2 с возможностью перемещени  в уплотни- тельном сальнике 6. В нижней части рабочей камеры 1 установлена излучающа  мембрана 9, соединенна  с вибратором 10, причем мембрана 9 установлена на съемных фланцах 12. 3 ил. С Ј (Л С а оо оо ос

Description

Изобретение относитс  к технике акустических измерений и может быть использовано дл  калибровки гидрофонов , предназначенных дл  измерени  гидродинамических шумов в трубопроводах гидравлических систем.

Цель изобретени  - повышение точности измерений путем обеспечени  идентичности условий калибровки и измерений.

На фиг. 1 представлено предлагаемое устройствоj на фиг. 2 - графики частотной зависимости ЭДС на выходе гидрофона, измеренные в штуцере (а) 4 на оси трубопровода (б) J на фиг.З графики паспортной чувствительности (а) и истинной чувствительности в штуцере (б).

Устройство содержит заполненную водой рабочую камеру 1 в виде участка трубопровода с жестко закрепленным по нормали к нему штуцером 2, узел креплени  калибруемого гидрофона 3 в виде штока 4, жестко прикрепленного к поршню 5, установленному внутри штуцера 2 с возмож- остью перемещени  в уплотнительном сальнике 6. Кабель 7 гидрофона 3 выведен из штуцера 2, например, через канал на оси штока 4 и подклю- чек к измерительному блоку 8. В нижней части рабочей камеры 1 установлена излучающа  i мембрана 9, соединенна  с вибратором 10, подключенным к блоку 11 управлени , причем мембрана 9 установлена на съемных фланцах 12. В верхней части камеры 1 закреплен звукопоглотитель 1 а камера подвешена на упругих элементах 14.

Устройство работает следующим образом .

В рабочей камере 1 посредством блока 11 управлени , вибратора 10 И излучающей мембраны 9 возбуждают акустические колебани . Измен   частоту возбуждени , регистрируют ЭДС измерительным блоком 8 на выходе калибруемого гидрофона 3 при двух его положени х - на оси камеры (Јт)и в -чтуцере (Ј(,)), и стро т графики фиг.2а,б, соответствующие давлени м в камере PT(f) и РШ(Ј).

Эти давлени  могут отличатьс  вследствие резонансных  влений, наблюдаемых в св занной акустоме- ханической системе штуцер - трубопровод . Такие  влени  обусловлены

вли нием вибрации стенок трубы и штуцера , образованием резонатора Гельм- гольца в камере штуцера, где-масса

, жидкости вместе с упругостью стенок птуцера образует колебательную систему . Соответственно, отличаютс  и ЭДС на выходе гидрофона в штуцере Јы(Ј) и на оси трубы 6T(f). Из известного определени  чувствительности гидрофона

Kf) - Ј(f) - Јr(f)

Г1 Pw(f) PT(f)

15следует , что

20

би(0 ,

где ) - искома  абсолютна  чувствительность гидрофона в штуцере, котора  устанавливает св зь ЭДС на

5выходе гидрофона в штуцере Ј ,(f) c давлением на

оси трубы PT(f) и, следовательно , учитывает передаточную характеристику системы трубопрот вод - штуцер - гидрофон , Поскольку PT(f) - ЈT(f)/|f(f), искома  чувствительность Jfx(f) может быть св зана с паспортной чувствитель- 5 ностью У(f) следующим функциональным преобразованием:

- J(f)(f)(f),

0

где K(f) Јu(f)/ЈT(f) - поправка,

корректирующа  паспортную чувствительность f(f) гидрофона с учетом реальных

5условий его работы в штуце- ре, на которую умножают паспортную чувствительность .

Такую поправку удобно выразить в 0 -децибелах: A&(f) 10lgK(f), поскольку паспортйа  чувствительность гидрофона , как правило, выражаетс  в децибелах . В этом случае поправку в децибелах алгебраически добавл ют на каж- 5 дои частоте и паспортной чувствительности гидрофона:

ioigyx(f)- ioig;jr(f) +дш.

На фиг.За изображена паспортна  чувствительность гидрофона в децибелах (tOIgKf), на фиг.Зб - чувствительность гидрофона в штуцере в децибелах (10lgyx(f)), полученна  ал- V гебраически сложением поправки A(f) в децибелах с паспортной чувствительностью гидрофона.

10

15

Использование изобретени  позвол ет определить поправки к паспортной градуировочной характеристике гидрофонов , устанавливаемых в штуцере, что обеспечивает повышение точности измерени  уровн  гидродинамического шума в трубопроводах за счет учета динамических характеристик ттуцера. Кроме того, расшир етс  частотный диапазон .измерений в области высоких 20 частот, так как учитываютс  резонансные свойства штуцера.

V 10

15

о20 6

3 О б р

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Калибровочно-измерительное устройство , содержащее заполненную водой рабочую камеру, в нижней части которой установлена излучающа  мембрана, соединенна  с вибратором, и узел креплени  калибруемого гидрофона, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности измерений путем обеспечени  идентичности условий калибровки и измерений, рабоча  камера выполнена в виде участка трубопровода с жестко закрепленным по нормали к нему штуцером, внутри которого в уплотнительном сальнике установлен с возможностью перемещени  поршен , при этом узел креплени  калибруемого гидрофона выполнен в виде штока, жестко прикреплен- |ного к поршню, а излучающа  мембрана установлена на съемных фланцах.

   ЗПС,М8

   10 Во & дБ

   Фиг. 2.