Устройство для калибровки и поверки акустических приемников

 

Использование: в устройствах, преобразующих механические колебания в акустические , в измерительной аппаратуре для создания звукового давления для поверки и калибровки акустических приемников. Сущность изобретения: содержит цилиндрическую камеру связи, в которой установлена с возможностью перемещения акустически жесткая перегородка со сквозным отверстием , ось которого совпадает с осью вала электродвигателя и гнезда. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (я)5 Н 04 R 29/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Р =7IIC Ро и Ар.s

VУ2 (21) 4621569/10 (22) 10.12.88 (46) 30.05.92. Бюл. М 20 (71) Специальное конструкторское бюро

"Виброприбор" (72) Г. И. Сидоров (53) 534.232(088.8) (56) Пистонфон типа 4220. Каталог фирмы

Брюль и Кьер. Дания: 1981/82. (54) УСТРОЙСТВО 4ЛЯ КАЛИБРОВКИ И

ПОВЕРКИ АКУСТИЧЕСКИХ ПРИЕМНИКОВ

Изобретение относится к приборостроению, к устройствам, преобразующим механические колебания в акустические, и может входить в состав измерительной аппаратуры для создания звукового давления для поверки и калибровки акустических приемников и звукоизмерительных приборов.

Известны конструкции устройств для калибровки и поверки акустических приемников, содержащие поршневой излучатель звуковых колебаний, Наиболее близким по конструкции является пистонфон 4220 фирмы "Брюль и

Къер", содержащий цилиндрическую камеру связи, в одном торце которой на оси камеры установлен эксцентрик синусоидального профиля с прижатыми к нему поршнями и прикрепленный к валу электродвигателя, а на другом торце выполнено гнездо для акустического приемника.

При подаче питания на электродвигатель поршни, скользящие по эксцентрику и прижатые к нему, создают синусоидальные колебания звуковой частоты в камере связи, которые воздействуют на активную часть акустического приемника, на выходе кото(57) Использование: в устройствах, преобразующих механические колебания в акустические, в измерительной аппаратуре для создания звукового давления для поверки и калибровки акустических приемников. Сущность изобретения: содержит цилиндрическую камеру связи, в которой установлена с возможностью перемещения акустически жесткая перегородка со сквозным отверстием, ось которого совпадает с осью вала электродвигателя и гнезда. 1 ил. рого создается напряжение, прямо пропорциональное воздействующему звуковому давлению.

Уровень звукового давления, создаваемый пистонфоном 4220, составляет 124 дБ относительно 2 10 Па и определяется по формуле где )1 — поправка на недиабатическое сжатие; к — коэффициент, равный отношению удельных теплоемкостей газа в полости камеры;

Р0 — атмосферное давление;

Ар — максимальная амплитуда перемещения поршня из среднего положения;

S — площадь поршня;

V — объем полости камеры; п — число поршней.

Так, для четырехвершинного эксцентрика и при частоте 250 Гц калибратор имеет уровень нелинейных искажений в создаваемом звуковом сигнале 3%, который в основ1737758

20

VH Чи

Сн = и Си = рС рс

p(l +0,25_#_б ) So

55 ном определяется наличием собственных шумов электродвигателя и второй гармоникой.

При увеличении частоты вращения электродвигателя, например при частоте колебаний поршней 800 Гц, резко возрастает уровень нелинейных искажений в создаваемом звуковом сигнале за счет увеличения шумов электродвигателя (имеющего максимальное резонансное значение на частоте 7 — 8 кГц), из-за чего уровень звукового давления может увеличиться на 0,2 дБ, а это значение уже больше всей погрешности уровня звукового давления, создаваемого устройством: 0,15 дБ на частоте 250

Гц. Таким образом, с повышением рабочей частоты колебаний поршней (относительно

250 Гц) наряду с ростом нелинейных искажений происходит резкий рост погрешности создания уровня звукового давления.

Целью изобретения является повышение точности калибровки и поверки за счет уменьшения нелинейных искажений в создаваемом устройством звуковом сигнале.

Указанная цель достигается тем, что в камере связи установлена с возможностью перемещения акустически жесткая перегородка со сквозным отверстием, ось которого совпадает с осью вала электродвигателя и гнезда. Перегородка разделяет внутреннюю полость камеры связи на два объема;

Чн — объем напорной камеры, где расположен поршневой излучатель; Чи — объем измерительной камеры, где расположен акустический приемник. Акустические гибкости этих камер можно определить следующим образом: гдеp — плотность воздуха;

С вЂ” скорость звука в воздухе.

Акустическую массу воздуха m, заключенную в объеме Чп полости отверстия перегородки, можно определить по формуле где I — длина цилиндрического отверстия перегородки;

d — диаметр цилиндрического отверстия перегородки;

So — площадь цилиндрического отверстия перегородки.

Все три указанные объемные полости (Чн — напорная, Чи — измерительная и Чп— полость отверстия перегородки) образуют

50 резонирующую систему, частота которой совпадает с рабочей частотой устройства, которую можно определить по формуле

fp = вр 1

2л 2л m Ся Си

Настройку на рабочую частоту можно осуществить путем изменения местоположения перегородки в полости камеры связи, т,е. изменяя величины акустической гибкости Сн и Си.

Настройка рабочей частоты на частоту системы резонирующих полостей приводит к увеличению звукового давления в измерительной камере и резкому уменьшению нелинейных искажений в создаваемом звуковом сигнале за счет фильтрации высокочастотных составляющих спектра излучения поршневого излучателя (2-й гармонической составляющей основной частоты и собственных шумов электродвигателя), что приводит к повышению точности калибровки и поверки.

На чертеже приведен один из вариантов конструкции предлагаемого устройства.

Устройство содержит цилиндрическую камеру связи 1, в одном торце которой на оси камеры в корпусе торцевой части 2 установлен эксцентрик синусоидального профиля 3 с прижатыми к нему поршнями 4 с помощью пружины 5 и закрепленный на валу электродвигателя 6, в другом торце камеры выполнено гнездо 7 для акустического приемника

8, а в полости камеры связи установлена. акустически жесткая перегородка 9 со сквозным отверстием 10, ось которого совпадает с осью вала электродвигателя 6 и гнезда 7, которая может перемещаться в полости камеры связи 1 по направляющему пазу 11 в стенке камеры связи 1 и фиксироваться с помощью винта 12.

При подаче питания на электродвигатель 6 поршни 4 совершают колебания по синусоидальному закону профиля эксцентрика 3 и создают звуковые колебания, воздействующие на акустический приемник 8, на выходе которого создается напряжение, прямо пропорциональное воздействующему звуковому давлению, Формула изобретения

Устройство для калибровки и поверки акустических приемников, содержащее цилиндрическую камеру связи, в одном торце которой на оси камеры установлен эксцентрик синусоидального профиля с прижатыми к нему поршнями и закрепленный на валу электродвигателя, а на другом торце выполнено гнездо для акустического приемника, 1737758

35

50

Составитель Г,Сидоров

Техред М.Моргентал Корректор О.Ципле

Редактор 3.Ходакова

Заказ 1908 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 отл ича ющеесятем,что,сцелью повышения. точности калибровки и поверки за счет уменьшения нелинейных искажений, в камере связи установлена с возможностью перемещения акустически жесткая перегородка со сквозным отверстием, ось которого совпадает с осью вала электродвигателя и гнезда.