Стенд для акустических испытаний звукопоглотителей

Авторы патента:

Кочетов Олег Савельевич (RU)

B06B1/00 - Способы и устройства для получения механических колебаний дозвуковой, звуковой и сверхзвуковой частоты

Владельцы патента RU 2639052:

Кочетов Олег Савельевич (RU)

Изобретение относится к испытательному оборудованию. Стенд для акустических испытаний звукопоглотителей содержит металлический корпус со съемной передней крышкой, стенки которого облицованы исследуемым звукопоглотителем, отличающийся тем, что на днище корпуса через упругодемпфирующую прокладку установлен регулируемый источник шума, причем регулировка осуществляется по громкости звука и частоте сигнала с помощью усилителя мощности сигнала и осциллографа, а на расстоянии 1 м от крышки корпуса закреплен микрофон, сигналы уровней звукового давления от которого поступают на анализатор спектра частот, а затем на компьютер для обработки полученной информации, при этом уровень звуковой мощности L_p определяют по результатам измерений среднего уровня звукового давления L_cp на измерительной поверхности S, м², за которую принята площадь полусферы: , где S=2πr²; r - расстояние от центра источника до точек измерений; S₀=1 м², а корректированный уровень звуковой мощности L_pA: , где L_Acp - средний уровень звука на измерительной поверхности, а величину снижения уровня звукового давления ΔL в отраженном звуковом поле образца рассчитывают по формуле

где L - уровень звукового давления в расчетной точке до акустической обработки помещения, дБ; L_обл - уровень звукового давления в расчетной точке после акустической обработки помещения, дБ, В - постоянная каюты судна до его акустической обработки, м²; B₁ - постоянная помещения после его акустической обработки, м², которая определяется по формуле

где А₁=α(S_общ-S_обл) - эквивалентная площадь звукопоглощения поверхностями, не занятыми звукопоглощающей облицовкой; α=B/(B+S_общ) - средний коэффициент звукопоглощения в помещении до его акустической обработки; α₁ - средний коэффициент звукопоглощения акустически обработанного помещения, определяемый соотношением

где ΔА - величина суммарного добавочного поглощения, вносимого конструкцией звукопоглощающей облицовки или штучными звукопоглотителями, определяемого по формуле

ΔA=α_облS_обр+А_штn,

где α_обл - реверберационный коэффициент звукопоглощения конструкции облицовки; S_обл - площадь этой конструкции, м²; А_шт - эквивалентная площадь звукопоглощения одного штучного поглотителя, м²; n - количество штучных звукопоглотителей в помещении, отличающийся тем, что для исследования эффективности акустического потолка, облицованного звукопоглотителем, с боковых стенок металлического корпуса снимают звукопоглотитель, а эффективную часть регулируемого источника шума направляют на потолочную часть корпуса и включают его, последовательно изменяя громкость звука и частоту сигнала, затем с микрофона подают сигналы на усилитель мощности, например тензометрический, а с него подают сигналы на осциллограф и записывают осциллограммы уровней звукового давления, по которым определяют эффективность акустического потолка. Техническим результатом изобретения является расширение технологических возможностей испытаний объектов, имеющих несколько упругих связей с корпусными деталями. 3 ил.

Изобретение относится к испытательному оборудованию.

Наиболее близким техническим решением по технической сущности и достигаемому результату является стенд по патенту РФ №91540, В06В 1/00 от 07.12.2009 г., содержащий основания, защищаемый объект, измерительную аппаратуру и генераторы вибрационных и акустических воздействий (прототип).

Недостатком прототипа являются сравнительно невысокие возможности испытаний многомассовых систем и сравнительно невысокая точность для исследования систем, имеющих несколько упругих связей с корпусными деталями объекта.

Технически достижимый результат - расширение технологических возможностей испытаний звукопоглотителей путем стендовых исследований с последующей обработкой на компьютере.

Это достигается тем, что в стенде для акустических испытаний звукопоглотителей, содержащем металлический корпус со съемной передней крышкой, стенки которого облицованы исследуемым звукопоглотителем, на днище корпуса через упругодемпфирующую прокладку установлен регулируемый источник шума, причем регулировка осуществляется по громкости звука и частоте сигнала с помощью усилителя мощности сигнала и осциллографа, а на расстоянии 1 м от крышки корпуса закреплен микрофон, сигналы уровней звукового давления от которого поступают на анализатор спектра частот, а затем на компьютер для обработки полученной информации.

На фиг. 1 представлена схема стенда, на фиг. 2 - схема исследуемой шумопоглощающей облицовки; на фиг. 3 - характеристики звукопоглощающих облицовок.

Стенд для акустических испытаний звукопоглотителей (фиг. 1) содержит металлический корпус 1 (толщиной 3 мм) со съемной передней крышкой (на фото крышка снята), стенки и потолок которого облицованы исследуемым звукопоглотителем 2. На днище корпуса 1 через упругодемпфирующую прокладку 8 установлен регулируемый источник шума 3. Причем регулировка осуществляется по громкости звука (интенсивности) и частоте сигнала с помощью усилителя 5 мощности сигнала и осциллографа 6. Металлический корпус 1 установлен на жестком основании 7. Возможен вариант проведения исследований с установкой корпуса 1 на основании 7 через упругодемпфирующие прокладки (на чертеже не показано).

На расстоянии 1 м от крышки корпуса 1 закреплен микрофон 4, сигналы уровней звукового давления от которого поступают на анализатор спектра частот 9, затем на компьютер 10 для обработки полученной информации.

Исследуемая шумопоглощающая облицовка состоит из жесткого каркаса 11, который через воздушный промежуток 12 связан со звукопоглощающим материалом 13, который защищен перфорированным листом 14 с акустически прозрачной пленкой.

В качестве исследуемых звукопоглощающих материалов были использованы: акмигран, пенополиуретан, маты супертонкого базальтового волокна и другие звукопоглотители.

На фиг. 3 представлены исследуемые характеристики звукопоглощающих облицовок: 15 - плита «Акмигран»; 16 - то же, с воздушным промежутком 200 мм; 17 - маты супертонкого базальтового волокна толщиной 50 мм.

Стенд для акустических испытаний звукопоглотителей работает следующим образом.

Сначала устанавливают в корпусе 1 исследуемый звукопоглотитель 2, затем через упругодемпфирующую прокладку 8 - регулируемый источник шума 3 и закрывают его съемной передней крышкой, также облицованной исследуемым звукопоглотителем 2. Возможен вариант испытаний с крышкой, не облицованной звукопоглотителем, а также испытания с корпусом 1 и крышкой разной толщины и из различных акустических материалов.

Затем устанавливают и настраивают микрофон 4, настраивают с помощью источника шума 3 требуемый уровень звукового давления и производят запись уровней звукового давления с помощью анализатора спектра частот 9, а затем сигнал поступает на компьютер 10 для обработки полученной информации. Затем на основании полученных спектров уровней звукового давления подсчитывают характеристики звукопоглотителя и определяют уровни звуковой мощности L_p.

Уровень звуковой мощности L_p определяют по результатам измерений среднего уровня звукового давления L_cp на измерительной поверхности S, м², за которую обычно принимают площадь полусферы (фиг. 4), т.е.:

где S=2πr²; r - расстояние от центра источника до точек измерений; S₀=1 м².

Таким же образом определяется корректированный уровень звуковой мощности L_pA:

где L_Acp - средний уровень звука на измерительной поверхности.

Величины снижения уровней звукового давления могут быть определены только в зоне отраженного звукового поля (когда r_min≥r_np)

где В - постоянная каюты судна до его акустической обработки, м²; В₁ - постоянная помещения после его акустической обработки, м², которая определяется по формуле

где A₁=α(S_общ-S_обл) - эквивалентная площадь звукопоглощения поверхностями, не занятыми звукопоглощающей облицовкой; α=B/(B+S_общ) - средний коэффициент звукопоглощения в помещении до его акустической обработки; α₁ - средний коэффициент звукопоглощения акустически обработанного помещения, определяемый соотношением

где α_обл - реверберационный коэффициент звукопоглощения конструкции облицовки;

δ_обл - площадь этой конструкции, м²; А_шт - эквивалентная площадь звукопоглощения одного штучного поглотителя, м²; n - количество штучных звукопоглотителей в помещении.

2. Величина снижения уровня звукового давления ΔL зависит от соотношения между прямым звуком, приходящим непосредственно от источника шума, и звуком отраженным и рассчитывается по формуле

Возможен вариант, когда для исследования эффективности акустического потолка, облицованного звукопоглотителем 2, с боковых стенок металлического корпуса 1 снимается звукопоглотитель 2, а эффективную часть регулируемого источника шума 3 направляют на потолочную часть корпуса 1 и включают его, последовательно изменяя громкость звука и частоту сигнала, затем с микрофона 4 подают сигналы (на чертеже не показано) на усилитель мощности, например тензометрический, а с него подают сигналы на осциллограф и записывают осциллограммы уровней звукового давления, по которым определяют эффективность акустического потолка.

Стенд для акустических испытаний звукопоглотителей, содержащий металлический корпус со съемной передней крышкой, стенки которого облицованы исследуемым звукопоглотителем, отличающийся тем, что на днище корпуса через упругодемпфирующую прокладку установлен регулируемый источник шума, причем регулировка осуществляется по громкости звука и частоте сигнала с помощью усилителя мощности сигнала и осциллографа, а на расстоянии 1 м от крышки корпуса закреплен микрофон, сигналы уровней звукового давления от которого поступают на анализатор спектра частот, а затем на компьютер для обработки полученной информации, при этом уровень звуковой мощности L_p определяют по результатам измерений среднего уровня звукового давления L_cp на измерительной поверхности S, м², за которую принята площадь полусферы: , где S=2πr²; r - расстояние от центра источника до точек измерений; S₀=1 м², а корректированный уровень звуковой мощности L_pA: , где L_Acp - средний уровень звука на измерительной поверхности, а величину снижения уровня звукового давления ΔL в отраженном звуковом поле образца рассчитывают по формуле

ΔA=α_облS_обр+А_штn

Изобретение относится к испытательному оборудованию. Стенд для виброакустических испытаний образцов и моделей содержит основание, на котором посредством по крайней мере трех виброизоляторов закреплена переборка, представляющая собой одномассовую колебательную систему массой и жесткостью соответственно m2 и c2, а в качестве генератора гармонических колебаний использован эксцентриковый вибратор, расположенный на переборке, отличающийся тем, что на переборке установлена стойка для испытания собственных частот упругих элементов рессорных и тарельчатых виброизоляторов разной длины, геометрических параметров, а также разной величины масс, закрепленных на концах этих испытываемых элементов, при этом колебания массы, закрепленной на каждом упругом элементе, фиксируется индикатором перемещений, по показаниям которого определяется резонансная частота, соответствующая параметрам каждого упругого элемента, причем на основании и переборке закреплены датчики виброускорений, сигналы от которых поступают на усилитель, затем осциллограф, магнитограф и компьютер для обработки полученной информации, при этом для настройки работы стенда используются частотомер и фазометр, а для определения собственных частот каждой из исследуемых систем виброизоляции производится имитация ударных импульсных нагрузок на каждую из систем и записываются осциллограммы свободных колебаний, при расшифровке которых определяют собственные частоты систем виброизоляции и логарифмический декремент затухания колебаний по формуле где c1 и m1 - соответственно жесткость упругих элементов виброизоляторов и масса основания, c2 и m2 - соответственно жесткость и масса переборки, h1 - абсолютная величина вязкого демпфирования в системе, которая связана с логарифмическим коэффициентом затухания δ1 колебательной системы, при этом уровень звуковой мощности Lp определяют по результатам измерений среднего уровня звукового давления Lcp на измерительной поверхности S, м2, за которую принята площадь полусферы ,где S=2πr2; r - расстояние от центра источника до точек измерений; S0=1 м2, а корректированный уровень звуковой мощности LpA ,где LAср - средний уровень звука на измерительной поверхности, при этом величину снижения уровня звукового давления ΔL в отраженном звуковом поле образца рассчитывают по формуле где L - уровень звукового давления в расчетной точке до акустической обработки помещения, дБ; Lобл - уровень звукового давления в расчетной точке после акустической обработки помещения, дБ; В - постоянная каюты судна до его акустической обработки, м2; В1 - постоянная помещения после его акустической обработки, м2, которая определяется по формуле где A1=α(Sобщ-Sобл) - эквивалентная площадь звукопоглощения поверхностями, не занятыми звукопоглощающей облицовкой; α=B/(B+Sобщ) - средний коэффициент звукопоглощения в помещении до его акустической обработки; α1 - средний коэффициент звукопоглощения акустически обработанного помещения, определяемый соотношением где ΔА - величина суммарного добавочного поглощения, вносимого конструкцией звукопоглощающей облицовки или штучными звукопоглотителями, определяемого по формулеΔA=αо6лSобл+Aштn,где αобл - реверберационный коэффициент звукопоглощения конструкции облицовки; Sобл - площадь этой конструкции, м2; Ашт - эквивалентная площадь звукопоглощения одного штучного поглотителя, м2; n - количество штучных звукопоглотителей в помещении, причем на каждом из исследуемых упругих элементов разной длины, геометрических параметров, а также разной величины масс, закреплены тензодатчики на концах этих испытываемых элементов, при этом колебания массы, закрепленной на каждом упругом элементе, фиксируется как индикатором перемещений, так и тензодатчиками, причем по показаниям индикатора проводится экспресс-оценка характеристик, а при обработке сигналов с тензодатчиков, поступающих на усилитель, затем осциллограф, магнитограф и компьютер для обработки полученной информации, определяются амплитудно-частотные характеристики и выявляются оптимальные характеристики: жесткость и коэффициент демпфирования каждого из упругих элементов.

Способ безреагентной очистки сапонитсодержащей воды и уплотнения сапонитсодержащего осадка // 2638370

Изобретение может быть использовано для безреагентной очистки сапонитсодержащей воды и уплотнения сапонитсодержащего осадка. Для осуществления способа формируют излучение бегущих гидроакустических волн звукового и ультразвукового диапазонов частот, воздействуют излучением на загрязненную сапонитсодержащую воду, осуществляют гидроакустическую коагуляцию и осаждение сапонитсодержащих частиц, уплотнение тел водоупорных дамб и акустическую сушку осадка.

Способ регулирования резонансных колебаний и устройство для его осуществления // 2620711

Предложен способ регулирования резонансных колебаний, заключающийся в том, что резонансные колебания центральной цилиндрической или сферической массы (или физического поля), связанной с внешней цилиндрической или сферической массой (или взаимно проникающим полем), концентричной с центральной массой, возбуждают путем принудительного периодического возбуждения, создаваемого, например, электромагнитным вибратором.

Способ возбуждения механических колебаний силовых факторов с регулируемыми параметрами // 2620484

Изобретение относится к вибрационной технике, в частности к технике агропромышленного комплекса, и может быть использовано на зерноперерабатывающих предприятиях в технологическом и транспортном оборудовании.

Формирователь акустического поля в твердом теле // 2610570

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в качестве генератора дозированных акустических импульсов при тестировании диагностической высокочастотной датчиковой аппаратуры.

Технологическая платформа акустофоретического многокомпонентного разделения // 2608419

Изобретение предназначено для отделения примесей от жидкости. Способ отделения примесей от основной жидкости содержит этапы, на которых создают проточную камеру, имеющую источник акустической энергии, а на противоположной стороне проточной камеры отражатель акустической энергии, обеспечивают протекание основной жидкости через проточную камеру, применяют источник акустической энергии к основной жидкости, чтобы создать трехмерную ультразвуковую стоячую волну, причем трехмерная ультразвуковая стоячая волна приводит к образованию силы акустического излучения, имеющей осевой компонент и поперечный компонент, которые имеют один порядок величины.

Стенд для испытаний упругих элементов виброизоляторов // 2605504

Изобретение относится к испытательному оборудованию. На основании посредством по крайней мере трех виброизоляторов закреплена переборка, представляющая собой одномассовую колебательную систему массой и жесткостью соответственно m2 и c2.

Стенд для испытаний упругих элементов виброизоляторов с пьезовибратором // 2605503

Изобретение относится к испытательному оборудованию. Переборка закреплена на основании посредством по крайней мере трех виброизоляторов и представляет собой одномассовую колебательную систему массой и жесткостью соответственно m2 и c2.

Ультразвуковой двигатель // 2596177

Изобретение относится к вибрационным устройствам для создания линейных перемещений ползуна. Ультразвуковой двигатель содержит вибратор, ползун, который входит в контакт посредством трения с вибратором, пружину для прижатия вибратора к скользящему элементу.

Способ безреагентной очистки карьерных вод от взвешенных веществ и тяжелых металлов // 2593607

Изобретение может быть использовано для безреагентной очистки промышленных отвальных, дренажных вод, в алмазодобывающей промышленности, горной промышленности и гидротехнических сооружениях для предварительной подготовки воды.

Стенд для виброакустических испытаний моделей систем виброизоляции судовых энергетических установок машинного отделения судна // 2642155

Изобретение относится к испытательному оборудованию и может быть использовано для испытаний систем виброизоляций. Стенд содержит основание, на котором посредством по крайней мере трех виброизоляторов закреплена переборка, представляющая собой одномассовую колебательную систему массой и жесткостью соответственно m2 и c2, в качестве генератора гармонических колебаний использован эксцентриковый вибратор, расположенный на переборке. На переборке установлена стойка для испытания собственных частот упругих элементов рессорных и тарельчатых виброизоляторов разной длины, геометрических параметров, а также разной величины масс, закрепленных на концах этих испытываемых элементов. При этом колебания массы, закрепленной на каждом упругом элементе, фиксируется индикатором перемещений, по показаниям которого определяется резонансная частота, соответствующая параметрам каждого упругого элемента. На основании и переборке закреплены датчики виброускорений, сигналы от которых поступают на усилитель, затем осциллограф, магнитограф и компьютер для обработки полученной информации, при этом для настройки работы стенда используются частотомер и фазометр. Технический результат заключается в расширении технологических возможностей испытаний объектов. 2 з.п. ф-лы, 7 ил.

Стенд для испытаний упругих элементов виброизоляторов // 2643191

Изобретение относится к испытательному оборудованию. Стенд содержит основание, на котором посредством по крайней мере трех виброизоляторов закреплена переборка, представляющая собой одномассовую колебательную систему массой и жесткостью соответственно m2 и c2. В качестве генератора гармонических колебаний использован эксцентриковый вибратор, расположенный на переборке, на переборке установлена стойка для испытания собственных частот упругих элементов рессорных и тарельчатых виброизоляторов разной длины, геометрических параметров, а также разной величины масс, закрепленных на концах этих испытываемых элементов. При этом колебания массы, закрепленной на каждом упругом элементе, фиксируется индикатором перемещений, по показаниям которого определяется резонансная частота, соответствующая параметрам каждого упругого элемента. На основании и переборке закреплены датчики виброускорений, сигналы от которых поступают на усилитель, затем осциллограф, магнитограф и компьютер для обработки полученной информации, при этом для настройки работы стенда используется частотомер и фазометр. Технический результат заключается в расширении технологических возможностей испытаний объектов, имеющих несколько упругих связей с корпусными деталями. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

Стенд для испытаний упругих элементов виброизоляторов с пьезовибратором // 2643193

Изобретение относится к испытательному оборудованию и может быть использовано для испытаний упругих элементов виброизоляторов. Стенд содержит основание, на котором посредством, по крайней мере, трех виброизоляторов закреплена переборка, представляющая собой одномассовую колебательную систему массой и жесткостью соответственно m2 и с2, а в качестве генератора гармонических колебаний использован эксцентриковый вибратор, расположенный на переборке. На переборке установлена стойка для испытания собственных частот упругих элементов рессорных и тарельчатых виброизоляторов разной длины, геометрических параметров, а также разной величины масс, закрепленных на концах этих испытываемых элементов. При этом колебания массы, закрепленной на каждом упругом элементе, фиксируется индикатором перемещений, по показаниям которого определяется резонансная частота, соответствующая параметрам каждого упругого элемента. На основании и переборке закреплены датчики виброускорений, сигналы от которых поступают на усилитель, затем осциллограф, магнитограф и компьютер для обработки полученной информации, при этом для настройки работы стенда используется частотомер и фазометр. Технический результат заключается в расширении технологических возможностей испытаний объектов. 1 з.п. ф-лы, 6 ил.