Способ исследования акустических характеристик объектов в заглушенной камере

Изобретение относится к промышленной акустике и может быть использовано для снижения шума привода машин, облицовки производственных помещений и в других звукопоглощающих конструкциях. Техническим результатом является повышение точности измерения эффективности шумоглушения исследуемых акустических характеристик новых звукопоглощающих элементов. Технический результат достигается тем, что способ исследования акустических характеристик объектов в заглушенной камере заключается в том, что в заглушенной камере, в которой поглощается падающий на стены звук от испытуемого объекта, устанавливают испытываемый объект на плавающий пол, при этом заглушенную камеру размещают в отдельном здании с фундаментом, стенами, потолочным перекрытием, внутри которого, на автономном фундаменте, размещают ее стены, плавающий пол, на котором устанавливают испытуемый объект и легкое потолочное перекрытие, при этом заглушенную камеру герметично облицовывают со всех сторон вновь разработанным и подлежащим испытанию звукопоглощающим элементом, при этом уровень звуковой мощности L_p испытуемого объекта определяют по результатам измерений среднего уровня звукового давления L_cp на его измерительной поверхности, за которую принимают площадь полусферы S, при этом исследуемый звукопоглощающий элемент выполнен с резонансными вставками и содержит гладкую и перфорированную поверхности, между которыми расположен слой звукопоглощающего материала сложной формы, представляющий собой чередование сплошных и пустотелых участков, причем пустотелые участки образованы призматическими поверхностями, имеющими в сечении форму параллелограмма, внутренние поверхности которого имеют зубчатую структуру, при этом вершины зубьев обращены внутрь призматических поверхностей, а ребра призматических поверхностей закреплены соответственно на гладкой и перфорированной стенках, причем полости пустотелых участков заполнены звукопоглотителем, а между гладкой поверхностью и сплошными участками слоя звукопоглощающего материала сложной формы, а также между перфорированной поверхностью и сплошными участками расположены резонансные пластины с резонансными вставками, выполняющими функции горловин резонаторов «Гельмгольца», а резонансная пластина с резонансными вставками, расположенная между перфорированной поверхностью и сплошными участками слоя звукопоглощающего материала сложной формы, выполнена коробчатой формы, верхняя поверхность которой прилегает к сплошным участкам слоя звукопоглощающего материала, боковые грани прикреплены уголками к перфорированной поверхности, а нижняя ее поверхность, обращенная в сторону перфорированной поверхности, установлена по отношению к ней с зазором, необходимым для размещения резонансных вставок, выполняющих функции горловин резонаторов «Гельмгольца». 2 ил.

 

Изобретение относится к промышленной акустике, и может быть использовано для исследования акустических характеристик звукопоглощающих элементов привода машин, облицовки производственных помещений, и других звукопоглощающих конструкциях.

Наиболее близким техническим решением по технической сущности и достигаемому результату является стенд, в котором 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, известный из патента РФ №2557332 (прототип).

Недостатком технического решения, принятого в качестве прототипа, является сравнительно невысокая точность измерения эффективности шумоглушения исследуемых акустических характеристик новых звукопоглощающих элементов.

Технический результат - повышение точности измерения эффективности шумоглушения исследуемых акустических характеристик новых звукопоглощающих элементов.

Это достигается тем, что в способе исследования акустических характеристик объектов в заглушенной камере, заключающимся в том, что в заглушенной камере, в которой поглощается падающий на стены звук от испытуемого объекта, устанавливают испытываемый объект на плавающий пол, при этом заглушенную камеру размещают в отдельном здании с фундаментом, стенами, потолочным перекрытием, внутри которого, на автономном фундаменте, размещают ее стены, плавающий пол, на котором устанавливают испытуемый объект и легкое потолочное перекрытие, заглушенную камеру герметично облицовывают со всех сторон вновь разработанным, и подлежащим испытанию звукопоглощающим элементом, при этом уровень звуковой мощности L_p испытуемого объекта определяют по результатам измерений среднего уровня звукового давления L_cp на его измерительной поверхности, за которую принимают площадь полусферы S, м², т.е. S=2 πr²;

где r - расстояние от центра испытуемого объекта до точек измерений; S₀=1 м²,

затем определяется корректированный уровень звуковой мощности L_pА, дБ:

где L_Аср - средний уровень звука на измерительной поверхности испытуемого объекта.

На фиг. 1 изображена схема устройства для исследования акустических характеристик объектов в заглушенной камере, на фиг. 2 - схема исследуемого звукопоглощающего элемента.

Устройство (фиг. 1) для исследования акустических характеристик объектов, например новых звукопоглощающих элементов, в заглушенной камере (фиг. 2), включает в себя заглушенную камеру 7, в которой почти полностью поглощается падающий на стены звук (отражение отсутствует) от испытуемого объекта, устанавливаемого на плавающий пол 8. Заглушенную камеру 7 герметично облицовывают со всех сторон вновь разработанным, и подлежащим испытанию звукопоглощающим элементом (фиг. 2). Заглушенная камера 7 размещается в отдельном здании с фундаментом 1, стенами 2, потолочным перекрытием 3, внутри которого, на автономном фундаменте 4, размещаются ее стены 5, плавающий пол 8, на котором устанавливается испытуемый объект и легкое потолочное перекрытие 6.

Устройство (фиг. 1) для исследования акустических характеристик объектов, например новых звукопоглощающих элементов, в заглушенной камере работает следующим образом.

Уровень звуковой мощности L_p испытуемого объекта определяют по результатам измерений среднего уровня звукового давления L_cp на его измерительной поверхности 10, за которую принимают площадь полусферы S, м², т.е. S=2 πr²;

где r - расстояние от центра испытуемого объекта до точек измерений; S₀=1 м².

Затем определяется корректированный уровень звуковой мощности L_рА, дБ:

где L_Аср - средний уровень звука на измерительной поверхности 10 испытуемого объекта.

Исследуемый звукопоглощающий элемент (фиг. 2) выполнен с резонансными вставками и содержит гладкую 11 и перфорированную 12 поверхности, между которыми расположен слой звукопоглощающего материала сложной формы, представляющий собой чередование сплошных участков 13 и пустотелых участков 15, причем пустотелые участки 15 образованы призматическими поверхностями, имеющими в сечении, параллельном плоскости чертежа форму параллелограмма, внутренние поверхности которого имеют зубчатую структуру 16, или волнистую, или поверхность со сферическими поверхностями (на чертеже не показано). Полости 14, образованные гладкой 11 и перфорированной 12 поверхностями, между которыми расположен слой звукопоглощающего материала сложной формы, заполнены звукопоглотителем. При этом вершины зубьев обращены внутрь призматических поверхностей, а ребра призматических поверхностей закреплены соответственно на гладкой 11 и перфорированной 12 поверхностях. Полости 17 пустотелых участков 15, образованные призматическими поверхностями, заполнены строительно-монтажной пеной. Между гладкой 11 поверхностью и сплошными участками 13 слоя звукопоглощающего материала сложной формы, а также между перфорированной 12 поверхностью и сплошными участками 13, расположены резонансные пластины 18 и 19 с резонансными вставками 20, выполняющими функции горловин резонаторов «Гельмгольца».

Возможен вариант, когда резонансная пластина 19 с резонансными вставками 22, 23, 24, расположенная между перфорированной поверхностью 12 и сплошными участками 13 слоя звукопоглощающего материала сложной формы, выполнена коробчатой формы, верхняя поверхность которой прилегает к сплошным участкам 13 слоя звукопоглощающего материала, боковые грани прикреплены уголками 21 к перфорированной поверхности 12, а нижняя ее поверхность, обращенная в сторону перфорированной поверхности 12, установлена по отношению к ней с зазором, необходимым для размещения резонансных вставок 22, 23, 24, выполняющих функции горловин резонаторов «Гельмгольца».

Звукопоглощающий элемент с резонансными вставками работает следующим образом. Звуковая энергия, пройдя через слой перфорированной поверхности 12 и комбинированный звукопоглощающий слой сложной формы уменьшается, так как осуществляется переход звуковой энергии в тепловую (диссипация, рассеивание энергии), т.е. в порах звукопоглотителя, представляющих собою модель резонаторов "Гельмгольца", имеют место потери энергии за счет трения колеблющейся с частотой возбуждения массы воздуха, находящегося в горловине резонатора о стенки самой горловины, имеющей вид разветвленной сети микропор звукопоглотителя. Между гладкой 11 поверхностью и сплошными участками 13 слоя звукопоглощающего материала сложной формы, а также между перфорированной 12 поверхностью и сплошными участками 13, расположены резонансные пластины 18 и 19 с резонансными вставками 20, выполняющими функции горловин резонаторов «Гельмгольца».

Резонансные отверстия 20 (вставки), расположенные в резонансных пластинах 18 и 19 выполняют функции горловин резонаторов "Гельмгольца", частотная полоса гашения звуковой энергии которых определяется диаметром и количеством резонансных отверстий 20.

Способ исследования акустических характеристик объектов в заглушенной камере осуществляют следующим образом.

В заглушенной камере, в которой поглощается падающий на стены звук от испытуемого объекта, устанавливают испытываемый объект на плавающий пол, при этом заглушенную камеру размещают в отдельном здании с фундаментом, стенами, потолочным перекрытием, внутри которого, на автономном фундаменте, размещают ее стены, плавающий пол, на котором устанавливают испытуемый объект и легкое потолочное перекрытие, заглушенную камеру герметично облицовывают со всех сторон вновь разработанным, и подлежащим испытанию звукопоглощающим элементом, при этом уровень звуковой мощности L_p испытуемого объекта определяют по результатам измерений среднего уровня звукового давления L_cp на его измерительной поверхности, за которую принимают площадь полусферы S, м², т.е. S=2 πr²;

где r - расстояние от центра испытуемого объекта до точек измерений; S₀=1 м²,

затем определяется корректированный уровень звуковой мощности L_рА, дБ:

где L_Acp - средний уровень звука на измерительной поверхности испытуемого объекта.

Способ исследования акустических характеристик объектов в заглушенной камере, заключающийся в том, что в заглушенной камере, в которой поглощается падающий на стены звук от испытуемого объекта, устанавливают испытываемый объект на плавающий пол, при этом заглушенную камеру размещают в отдельном здании с фундаментом, стенами, потолочным перекрытием, внутри которого, на автономном фундаменте, размещают ее стены, плавающий пол, на котором устанавливают испытуемый объект и легкое потолочное перекрытие, отличающийся тем, что заглушенную камеру герметично облицовывают со всех сторон вновь разработанным и подлежащим испытанию звукопоглощающим элементом, при этом уровень звуковой мощности L_p испытуемого объекта определяют по результатам измерений среднего уровня звукового давления L_cp на его измерительной поверхности, за которую принимают площадь полусферы S, м², т.е. S=2πr²:

где r - расстояние от центра испытуемого объекта до точек измерений; S₀=1 м², затем определяется корректированный уровень звуковой мощности L_pA, дБ:

где L_Aср - средний уровень звука на измерительной поверхности испытуемого объекта, при этом исследуемый звукопоглощающий элемент выполнен с резонансными вставками и содержит гладкую и перфорированную поверхности, между которыми расположен слой звукопоглощающего материала сложной формы, представляющий собой чередование сплошных и пустотелых участков, причем пустотелые участки образованы призматическими поверхностями, имеющими в сечении форму параллелограмма, внутренние поверхности которого имеют зубчатую структуру, при этом вершины зубьев обращены внутрь призматических поверхностей, а ребра призматических поверхностей закреплены соответственно на гладкой и перфорированной стенках, причем полости пустотелых участков заполнены звукопоглотителем, а между гладкой поверхностью и сплошными участками слоя звукопоглощающего материала сложной формы, а также между перфорированной поверхностью и сплошными участками расположены резонансные пластины с резонансными вставками, выполняющими функции горловин резонаторов «Гельмгольца», а резонансная пластина с резонансными вставками, расположенная между перфорированной поверхностью и сплошными участками слоя звукопоглощающего материала сложной формы, выполнена коробчатой формы, верхняя поверхность которой прилегает к сплошным участкам слоя звукопоглощающего материала, боковые грани прикреплены уголками к перфорированной поверхности, а нижняя ее поверхность, обращенная в сторону перфорированной поверхности, установлена по отношению к ней с зазором, необходимым для размещения резонансных вставок, выполняющих функции горловин резонаторов «Гельмгольца».