Вимірювач інтенсивності звуку на поверхні джерела шуму

Вимірювач інтенсивності звуку на поверхні джерела шуму, що включає віброперетворювач, встановлений на поверхні джерела, і два вимірювальних мікрофони, які сполучені з вимірювальними приладами, при цьому мікрофони розташовані у внутрішніх порожнинах циліндричних труб, що 3 ущільнюючі елементи, при цьому подовжні осі труб перпендикулярні до поверхні джерела. Згідно корисної моделі з метою визначення інтенсивності звуку на поверхні джерела шуму в октавних смугах частот один з вимірювальних мікрофонів встановлений у внутрішній трубі, яка може переміщуватись вздовж циліндричної труби з можливістю фіксації, а мікрофон ізольований від внутрішньої труби електроізолюючою втулкою і закріплений в трубі електроізолюючою вставкою. Корисна модель, що заявляється, ілюструється кресленнями, де на Фіг.1 показано загальний вид пристрою з подовжніми розрізами; на Фіг.2 вид А на Фіг.1; на Фіг.3 - виносний елемент І на Фіг.1. Корисна модель для вимірювань інтенсивності звуку на поверхні джерела шуму містить вимірювальні мікрофони 1 і 2 та віброперетворювач 3, сполучені з вимірювальними приладами 4, 5, 6, 7 і 8. Мікрофони 1 і 2 з'єднуються з внутрішньою порожниною циліндричних труб 9 і 10, а інші кінці труб сполучені з насадками 11, до яких кріпляться віброізолятори 12 з в'язкопружного матеріалу, наприклад м'якої гуми. З віброізоляторами сполучені ущільнюючі прокладки 13 з м'якого пористого матеріалу. Вимірювальний мікрофон 1 з'єднується з внутрішньою порожниною циліндричної труби 9 через нагвинчений на трубу корпус 14 з електроізолюючою вставкою 15, яка фіксується гайкою 16. Кріплення мікрофона здійснюється гвинтами 17 через різьбові отвори в гайці. Корпус мікрофона відокремлений від гвинтів електроізолюючою втулкою 18. Вимірювальний мікрофон 2 встановлений у внутрішній трубі 19 і фіксується на різьбі вставкою 20 з електроізолюючого матеріалу, а поверхня труби відділена від мікрофона електроізолюючою втулкою 21. Внутрішня труба 19 має гладеньку зовнішню поверхню і може переміщуватись всередині циліндричної труби 10. Фіксація внутрішньої труби відносно циліндричної труби здійснюється гвинтом 22. Корисна модель працює наступним чином. Кінці труб 9 і 10 з насадками 11 притискаються до поверхні джерела шуму 23, а віброперетворювач 3 жорстко кріпиться до поверхні джерела (наприклад, на шпильці) в безпосередній близькості від насадок. Для зручності притискання насадок циліндричні труби 9 і 10 жорстко з'єднані між собою планками 24. При коливаннях поверхні джерела шуму в циліндричних трубах 9 і 10 утворюються плоскі звукові хвилі, які розповсюджуються уздовж труб і відбиваються від торцевих стінок, утворених мікрофонами 1 і 2 та вставками 15 і 20. В результаті накладання прямої і зворотної плоских хвиль, які переміщуються в протилежних напрямах, у трубах утворюються стоячі хвилі з максимумами (пучностями) і мінімумами (вузлами) звукового тиску. Для проведення вимірювань в стандартизованих октавних смугах частот необхідно, щоб віддаль між мікрофоном 1 і поверхнею джерела дорівнювала половині довжини звукової хвилі, яка відповідає нижній граничній частоті октавної смуги. 57885 4 При такому виборі віддалі біля поверхні мікрофона 1 мають місце максимуми звукового тиску, які відповідають нижній і верхній граничним частотам октавної смуги і пропорційні звуковому тиску на поверхні джерела, і мінімум звукового тиску, який відповідає середній частоті октавної смуги (тиск дорівнює нулю). Віддаль між мікрофоном 2 і поверхнею джерела встановлюється рівною половині довжини звукової хвилі для середньої частоти октавної смуги, що досягається переміщенням внутрішньої труби 19 відносно циліндричної труби 10 та фіксацією внутрішньої труби у встановленому положенні гвинтом 22. В цьому випадку максимум звукового тиску біля поверхні мікрофона 2 відповідає середній частоті октавної смуги і пропорційний звуковому тиску на поверхні джерела, а мінімуми звукового тиску відповідають нижній і верхній граничним частотам октавної смуги. Електричні сигнали, пропорційні сумарним величинам звукового тиску на поверхнях мікрофонів 1 і 2, надходять у вимірювальні прилади 4 і 5, які містять підсилювачі та октавні фільтри, що виділяють з сумарних сигналів відповідну октавну смугу частот, і далі подаються у вимірювальний прилад 6. В цьому приладі в результаті додавання протилежно обернених сигналів сумарна частотна характеристика пристрою стає лінійною, а з сумарного сигналу виділяється складова, пропорційна звуковому тиску на поверхні джерела шуму в октавній смузі частот. Електричний сигнал віброперетворювача 3, пропорційний величині швидкості коливань по нормалі до поверхні джерела, перетворюється у вимірювальному приладі 7 з октавними фільтрами, які виділяють з сумарного сигналу відповідну октавну смугу частот. Пропорційні звуковому тиску на поверхні і швидкості коливань електричні сигнали надходять у вимірювальний прилад 8, в якому шляхом операції множення знаходиться величина інтенсивності звуку на поверхні джерела шуму в октавній смузі частот. Формування плоскої звукової хвилі в трубах 9 і 10 забезпечується вибором співвідношення між їх довжиною і діаметром за відомими теоретичними залежностями. Для запропонованої конструкції пристрою проведення вимірювань на частотах, відповідних верхній межі нормованого діапазону звукових частот, можливе при застосуванні стандартних мікрофонів діаметром ½ дюйма. Гладенькі внутрішні поверхні труб 9 і 10 перешкоджають утворенню радіальних коливань звуку при роботі пристрою. Нижня межа частотного діапазону застосування пристрою визначається можливістю утворення в трубах стоячих хвиль з мінімальною частотою коливань. Зсув вказаної межі в область низьких частот досягається збільшенням довжини труб. При прийнятній з позицій зручності експлуатації пристрою довжині труб вимірювання можливі, починаючи з октавної смуги частот 500 Гц, а при збільшенні довжини - і на нижчих частотах. 5 Віддаль між мікрофоном 1 і поверхнею джерела встановлюється рівною половині довжини звукової хвилі нижньої граничної частоти для нижньої октавної смуги, з якої починаються вимірювання. Оскільки верхня гранична частота октавної смуги більша за нижню в два рази, то розподіл звукового тиску біля поверхні мікрофона 1 повторюється і в наступній октавній смузі з більш високою частотою, а відповідні цій октаві величини звукового тиску виділяються з сумарного сигналу октавними фільтрами в приладі 4, тобто вимірювання звукового тиску в усіх октавних смугах проводяться при одній віддалі від мікрофона 1 до поверхні джерела. Віддаль від мікрофона 2 до поверхні джерела необхідно встановлювати для кожної октавної смуги, для чого на зовнішній поверхні внутрішньої труби 19 робляться відповідні позначки, які дозволяють виставляти вказані віддалі, наприклад відносно верхнього кінця циліндричної труби 10. 57885 6 Труба 9, корпус 14, вставка 15, гайка 16 і втулка 18 та труби 10 і 19, вставка 20 і втулка 21 у поєднанні з ущільненням внутрішніх порожнин труб 9 і 10 віброізоляторами 12 і прокладками 13 забезпечують звукоізоляцію мікрофонів 1 і 2 від повітряного шуму, який випромінюється сторонніми джерелами, що виключає їх вплив на вимірювані величини звукового тиску. В'язкопружні властивості віброізоляторів 12 виключають передачу механічних коливань поверхні джерела через труби 9 і 10 на вимірювальні мікрофони. З'єднання мікрофона 1 з корпусом 14 через електроізолюючу вставку 15 і відділення гвинтів 17 від корпусу електроізолюючою втулкою 18 та відділення мікрофона 2 від труб 10 і 19 електроізолюючою вставкою 19 і втулкою 21 забезпечує захист мікрофонів від електричних наводок. 7 Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська 57885 8 Підписне Тираж 23 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601