СТЕНД ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ АКУСТИЧЕСКОГО ПОГЛОЩЕНИЯ МАТЕРИАЛАМИ

Стенд для определения акустического поглощения материалами. Устройство относится к измерительным приборам акустических характеристик материалов и представляет собой стенд для определения качества поглощения за счет определение акустической эффективности, которая выражается в способности заглушать падающие звуковые волны определенной частоты.
Известно устройство для измерения акустических параметров текстильных материалов (полезная модель RU 62251 U1, опубликованная 27.03.2007). Устройство представляет собой измерительный прибор для определения звукового поглощения, состоящий из генератора сигналов низкой частоты, динамика, шумомера, звуконепроницаемого металлического короба и микрофона.
Недостатком устройства является многократное отражение звука от стенок изолирующего металлического короба, что приводит к изменению звукового сигнала при переходе от динамика к микрофону регистрирующего аппарата (шумомера) и снижению точности измерения, а так же невозможность измерения акустических характеристик до и после образца единовременно, так как отсутствует регистрирующий прибор до образца.
Известна полезная модель RU 132898 U1, опубликованная 27.09.2013. Стенд для измерения акустических параметров материалов, содержащий генератор сигналов низкой частоты, соединенный с динамиком, микрофон, звуконепроницаемую изолированную емкость (изолирующий колпак в виде пустотелого цилиндра с внутренним отверстием) и шумомер для измерения уровня шума, конструкция устройства практически исключает явление реверберации.
Недостатком является отсутствие регистрирующего прибора до образца материала, и невозможности единовременного определения акустических параметров до образца и после.
Прототипом для данной полезной модели послужил стенд для определения акустического поглощения материалами 4206 фирмы Bruel & Kjaer «Pulse material testing - type 7758», 07.11.2006. Стенд представляет трубу в которой располагается акустический короб с низкочастотной динамической головкой, а также усилитель мощности низкой частоты, и четыре датчика для определения звукового давления.
Недостатками данного стенда являются отсутствие шумоизолирующего покрытия внутренней поверхности трубы, а так же расположение акустического короба с динамической головкой внутри трубы, что ухудшает точность измерений.
Техническая задача заключается в повышении точности измерения звукового поглощения материалов посредством определение акустической эффективности.
Поставленная задача решается следующим образом.
В состав полезной модели входит акустический интерферометр и ЭВМ (персональный компьютер). Конструкция акустического интерферометра (фиг. 1) представляет собой пластиковую трубу 1, прикрепленную к акустическому коробу 2, в котором размещена низкочастотная динамическая головка 3 заданной мощности. Динамическая головка 3 получает питание от усилителя мощности низкой частоты 4, который подключается к сети 220 В и получает синусоидальный сигнал от персонального компьютера 5. Диаметр d и длина трубы а зависит от несущей (резонирующей) частоты, то есть длину трубы, можно настроить на любую частоту, которую в свою очередь можно усилить акустическим эффектом. Пластиковая труба 1 состоит из трех частей и имеет места соединения 10,11, при этом внутренняя поверхность покрыта шумоизолирующим материалом «карпет» для того, чтобы отсутствовала реверберация, то есть возрастание зашумленности точки приема звука, которая приводит к значимым погрешностям в измерениях. На пластиковой трубе 1 патрубок 6, в котором закрепляются испытываемые пакеты материалов 7. Акустический короб 2 изготовлен из листов ламинированного ДСП толщиной 2,5 см, все швы герметизированы, демпфирование осуществлено материалом «карпет». Для получения фиксированных показаний результатов испытаний в устройстве присутствуют датчики измерения звукового давления 8, 9, подключаемые к персональному компьютеру 5. Первый датчик 8 закреплен на пластиковой трубе 1 перед испытываемым пакетом материалов 7, второй датчик 9 - после пакета материалов. Для получения показаний датчиков 8,9 используется программа спектрального анализа сигналов., которая установлена на персональном компьютере 5.
Устройство работает следующим образом.
Подготавливаются материалы для испытания 7, размер которых равен размеру пластиковой трубы 1. Образец 7 помещается в патрубок 6 пластиковой трубы 1. Динамическая головка 3 получает питание от усилителя мощности низкой частоты 4, который подключается к сети 220 В и получает синусоидный сигнал от персонального компьютера 5. Посредством системы генератор-динамик, настроенной на заданную частоту, при которой возникнет звуковая волна, в звукоизолирующем акустическом коробе 2 по трубе 1 проходит волна. Мощность звуковой волны фиксируется датчиками звукового давления 8,9 до и после прохождения звуковой волны через испытываемый пакет материалов 7 единовременно. Разница этих величин является основным параметром для определения акустического поглощения материалами.
Сущность данной полезной модели отражена на фиг. 1, где изображена схема стенда для измерения акустического поглощения материалами.