Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Математика, химия, физика arrow Метрологическое обеспечение акустических приборов

Градуировка приемников звука с помощью акустических труб и акустического радиометра

Акустические трубы. Трубы широко распространены в акустических измерениях при градуировке преобразователей звука, в установках для измерения акустических сопротивлений, коэффициента поглощения материалов и др. Этому обстоятельству способствовало то, что с помощью труб достаточно простыми средствами можно создавать звуковые поля плоских волн, удобные для выполнения измерений и сравнительно легко рассчитываемые.

Единица звукового давления в воздухе в диапазоне частот 20 Гц - 16 кГц воспроизводится в поле стоячих волн методом звукомерного диска. Звуковое давление в трубах определяют в узле стоячей волны по вращающему моменту, действующему на звукомерный диск, помещенный в пучности колебательной скорости и расположенный своей нормалью под углом 450 к направлению распространения звука.

Звуковое давление Р3 для закрытой с обоих концов трубы вычисляют по формуле:

,

где - плотность среды;

c - скорость распространения звука в среде;

D - упругая постоянная нити подвеса;

r - радиус диска;

R - расстояние от шкалы отсчета до диска;

n - отсчет по шкале, пропорциональной отклонению диска;

А - поправочный коэффициент (для воздуха, равный 1).

Установка, с помощью которой воспроизводится единица звукового давления, состоит из трёх труб - резонаторов.

На одном конце каждой из труб устанавливают излучатель звука, на другом - акустически жесткую стенку при воспроизведении звукового давления (рис. 3) или образцовый микрофон при градуировке (рис. 4). В средней части трубы сделан отвод для подвеса звукомерных дисков.

Схема трубы-резонатора для воспроизведения звукового давления

Рис. 3. Схема трубы-резонатора для воспроизведения звукового давления

Схема трубы-резонатора при градуировке

Рис. 4. Схема трубы-резонатора при градуировке

В установке применяют набор стеклянных дисков диаметром 3,975 - 5,990 мм и толщиной 0,055 - 0,061 мм. Диски подвешивают на тонкой кварцевой нити диаметром 4 - 5 мкм.

Звуковое давление для трубы, открытой с одного конца, пропорционально давлению в закрытой трубе и равно

Рот = 0,707 Рзт

Средняя квадратическая погрешность ряда измерений при воспроизведении звукового давления составляет 0,1 дБ, погрешность градуировки образцовых микрофонов - 0,3 дБ.

При воздушных измерениях микрофоны градуируют с помощью так называемых “бесконечных труб“, у которых один из концов закрыт звукопоглощающим материалом.

При работе с трубами важно правильно выбрать материал для стенок трубы и толщину ее стенок. В воздушных измерениях трубы изготовляют из латуни толщиной порядка 3 мм. Такие трубы являются достаточно жесткими.

Необходимо отметить, что общим недостатком измерительных установок с трубами - резонаторами является возможность градуировки приёмников звука в них только на реперных частотах, соответствующих резонансным частотам труб. Диапазон частот (в области верхних частот) ограничен возможностью стоячих волн в поперечном сечении трубы.

Акустический радиометр. В диапазоне частот 20...300 Гц звуковое давление воспроизводится методом акустического радиометра. Акустический радиометр представляет собой отражающий диск диаметром 20 мм, эксцентрично прикрепленный на тонкой кварцевой нити и поворачивающийся под действием радиационного звукового давления.

Радиационное звуковое давление определяют по давлению радиации, действующему на радиометр по формуле

,

где - плотность среды,

c - скорость распространения звука в среде,

D - упругая постоянная нити связи,

r - радиус диска,

R - расстояние от шкалы отсчета до диска,

n - отсчет по шкале, пропорциональный отклонению диска.

Средняя квадратическая погрешность ряда измерений при воспроизведении единицы звукового давления методом акустического радиометра составляет 0,4 дБ.

Градуировка приемников звукового давления осуществляется со средней квадратической погрешностью измерения 1 дБ.

 
Если Вы заметили ошибку в тексте выделите слово и нажмите Shift + Enter
< Предыдущая   СОДЕРЖАНИЕ   Следующая >
 
Предметы
Агропромышленность
Банковское дело
БЖД
Бухучет и аудит
География
Документоведение
Естествознание
Журналистика
Информатика
История
Культурология
Литература
Логика
Логистика
Маркетинг
Математика, химия, физика
Медицина
Менеджмент
Недвижимость
Педагогика
Политология
Право
Психология
Религиоведение
Социология
Статистика
Страховое дело
Техника
Товароведение
Туризм
Философия
Финансы
Экология
Экономика
Этика и эстетика
Прочее