СТЕНД ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ АКУСТИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ МАТЕРИАЛОВ, ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЗАЩИТНОЙ ОДЕЖДЫ

Полезная модель относится к измерительной технике в легкой промышленности, в частности к устройствам для измерения акустических параметров текстильных и других материалов, используемых для пошива защитной одежды и может быть применена при выборе материалов для шумозащитной одежды.
Необходимость таких измерений продиктована потребностью защитить человека, работающего в условиях больших динамических нагрузок с высокой интенсивностью шума, оказывающего неблагоприятное воздействие на здоровье людей. Выбор наиболее эффективного пакета материалов для применения в производстве и изготовлении шумозащитной одежды невозможен без измерения параметров текстильных и других материалов и их исследования.
Из уровня техники известно устройство для измерения акустических параметров текстильных материалов, содержащее генератор звуковых сигналов, микрофон, звуконепроницаемую изолированную емкость и регистрирующий прибор, при этом применен генератор сигналов низкой частоты, соединенный с динамиком, регистрирующим прибором является шумомер измерения уровня шума и вибрации, звуконепроницаемая емкость представляет собой металлический короб с двумя отверстиями, в одно из которых вмонтирован динамик, а на второе отверстие накладывают испытываемый образец, над которым установлен микрофон. (Патент РФ на полезную модель №62251, G01S 15/02 от 07.11.2006).
Недостатком описанного устройства, принятого за прототип, является наличие явления реверберации, то есть многократного отражения звука от стенок изолирующего металлического короба, что приводит к изменению звукового сигнала при переходе от динамика к микрофону шумомера и снижению точности измерения.
Техническая задача полезной модели - повышение точности измерения путем исключения влияния на процесс явления реверберации, то есть устранение недостатка прототипа.
Технический результат полезной модели выражается в повышении точности измерения акустических параметров текстильных и других материалов за счет обеспечения устойчивой и более точной направленности звука, который не претерпевает изменений при переходе от динамика к микрофону шумомера.
Технический результат полезной модели достигается тем, что в стенде для измерения акустических параметров материалов, используемых для изготовления защитной одежды, содержащем генератор сигналов низкой частоты, соединенный с динамиком, микрофон, звуконепроницаемую изолированную емкость и шумомер измерения уровня шума и вибрации, звуконепроницаемая емкость представляет собой установленный на микрофоне шумомера направляющий изолирующий колпак в виде пустотелого цилиндра с внутренним отверстием, представляющим собой канал для прохождения звука, причем канал снаружи изолирован вкладышем из шумопоглощающего материала для предотвращения попадания звука с его боковых сторон, при этом размер изолирующего колпака по длине больше микрофона, что исключает непосредственный контакт микрофона с испытываемым образцом, который устанавливается в держателе между двумя его параллельными пластинами, закрепленными на стойке основания стенда.
Сущность полезной модели поясняется чертежами. На фиг.1 показан стенд для измерения акустических параметров материалов, используемых для изготовления защитной одежды (вид сверху), на фиг.2 - то же, шумомер и колпак (в аксонометрии).
Описание устройства.
Звуковой сигнал поступает на стенд (фиг.1) от генератора 1 звуковых колебаний. Стенд имеет основание 6, на котором неподвижно установлены: динамический громкоговоритель (динамик) 2, шумомер (импульсный шумомер 00014) 3, держатель 4 из двух вертикальных параллельных пластин па стойке, установленных с зазором для закрепления в зазоре исследуемого образца 5.
На основании 6 стенда прикреплен динамик 2, к которому от генератора 1 низкочастотных сигналов (функциональный генератор типа Г3-106) поступает звуковой сигнал. На основании стенда 6, по направлению распространения звука, на расстоянии 25 мм от плоскости динамика 2 установлен шумомер 3. На микрофоне 9 шумомера 3 устанавлен направляющий и изолирующий колпак 7 в виде пустотелого цилиндра (фиг.2) Внутреннее горизонтальное отверстие в колпаке 7 представляет собой канал диаметром 10 мм для прохождения звука. Изолирующий вкладыш 10 колпака 7 выполнен из шумопоглощающего материала для предотвращения попадания постороннего звука от боковых сторон. Изолирующий колпак 7 по длине больше микрофона 9, что исключает непосредственный контакт, с образцом исследуемого материала, и это соответствует правилам использования шумомера 3 (микрофон не должен быть в тесном контакте с поверхностями, излучающими звук).
На стойке закреплен держатель 4 с параллельными пластинами на расстоянии 25 мм друг от друга, образующими зазор для установки исследуемых образцов 5. Ширина зазора выбрана с учетом измерения не только единичных однослойных материалов, но и пакетов составленных из различных текстильных и других материалов.
На основании 6 стенда рядом с шумомером 3 установлена измерительная линейка 8, позволяющая определять удаленность поверхности колпака 7 от вертикальной плоскости динамика 2.
Способ реализован при проведении эксперимента следующим образом.
Необходимые уровень громкости и частота звука задавали вручную на генераторе 1 типа ГЗ-106. Шумомером 3 вначале измеряли уровень звука излучаемого громкоговорителем 2 без исследуемого образца. Затем, между динамиком громкоговорителя 2 и шумомером 7, между пластинами держателя 4, помещался испытуемый образец 5 или конструкция (пакет материалов) и при тех же условиях замерялся уровень звука, прошедшего через образец 5. Разность показаний шумомера 7 с образцом 5 и без него является основным показателем (параметром) материала для оценки его шумозащитных свойств. Количество повторных измерений для одного образца - не менее пяти.
Заявляемый стенд имеет небольшие габаритные размеры, мобилен и легок в транспортировке, что позволяет проводить исследования при различных условиях окружающей среды, например измерения акустических свойств материалов при отрицательных температурах и т.п.