- •1. Цель работы
- •2. Теоретические сведения
- •2.3. Измерительные гидроакустические бассейны
- •2.4. Средства измерений и вспомогательные устройства
- •2.5 Измерительные приборы, установки.
- •2.6. Условия проведения измерений
- •2.7. Требования безопасности
- •3. Описание лабораторной установки
- •Градуировка проводить в бассейне размером не менее 4х3х3 м, с использованием радиоимпульсных сигналов.
- •4. Порядок выполнения работы
- •5 Отчет по работе
- •6. Контрольные вопросы
2.3. Измерительные гидроакустические бассейны
Ввиду малых расстояний, проходимых в бассейне звуковым лучом даже при его многократных отражениях от поверхностей бассейна, затуханием звука в воде пренебрегают. Водную среду рассматривают как однородную среду с постоянной скоростью звука, пренебрегая незначительным влиянием градиента гидростатического давления по глубине и градиента температуры у границ бассейна, а также возможными течениями конвекционного типа.
При постройке гидроакустических бассейнов также принимаются меры акустической защиты для снижения собственных шумов бассейна, вызываемых работой промышленных предприятий и транспорта.
Бассейны представляют собой, как правило, железные резервуары, установленные с помощью амортизаторов на бетонной подушке. Предусматриваются подъемно-опускные поворотные устройства, обеспечивающие установку излучателей, приемников или макетов в заданной точке бассейна. Применяются подвижные тележки, кран-балки и другое сложное автоматизированное оборудование.
Для звукозаглушения внутренних поверхностей бассейна используются клиновые звукозаглушающие устройства. Они выполняются из резины с воздушными полостями, смеси бетона и опилок и чисто деревянные — из осины и сосны, обеспечивающие удовлетворительное поглощение звука в широком диапазоне частот, температур и гидростатических давлений. Размеры клиньев достигают 1—2 м, что уменьшает рабочий объем бассейна (типовые бассейны имеют размеры 10x5x5 м, рис. 2.3). Изредка используются тонкие резонансные покрытия, работающие только в звуковом частотном диапазоне.
Рисунок 2.3. Конструкция типового гидроакустического бассейна.
1 — бетонный котлован; 2 — амортизация;
3 — металлический резервуар; 4 — звукопоглощающие клинья;
5 — подъемно-поворотное устройство;
6 — передвижной мост с тележкой.
Размеры измерительных бассейнов определяются требованиями к размещению образца, излучателя и приемника в соответствии с номенклатурой измеряемых параметров и методами их измерения, видом измерительного сигнала, допустимой трудоемкостью измерений. Рекомендуемые размеры бассейнов представлены в табл. 2.1.
Таблица 2.1
Номер бассейна
|
Размеры бассейна, м
|
||
Длина |
Ширина |
Глубина |
|
1 |
22 |
14 |
10 |
2 |
14 |
11 |
10 |
3 |
14 |
7 |
7 |
4 |
7 |
7 |
7 |
Все внутренние поверхности бассейна должны быть облицованы звукопоглощающим материалом с коэффициентом поглощения в диапазоне частот измерений не менее 0,94.
Допускается секционирование ванн бассейнов звукоизолирующими перегородками. Звукоизоляция перегородок — не менее 40 дБ.
Конструкция бассейна должна предусматривать отделенный от здания фундамент со звукоизолирующей амортизацией.
Бассейн рекомендуется заполнять технически подготовленной водой.
Время отстоя воды — не менее пяти суток. Рекомендуемая периодичность полного слива воды — не более двух лет. При отсутствии технической подготовки время отстоя води определяется требованиями по газосодержанию. Периодичность полного слива воды в этом случае не должна превышать одного года.
Общий уровень акустических шумов в бассейне при работающих координатных устройствах не должен превышать 0,05 Па в третьоктавной полосе рабочего диапазона измерений.
Бассейн должен быть аттестован в соответствии с требованиями ГОСТ 24555-81 и снабжен формуляром (паспортом), содержащим его характеристики, в том числе: уровень акустических шумов, коэффициент поглощения поверхностей, звукоизоляцию перегородок. Периодичность проверки — согласно эксплуатационной документации.
Оценка акустических свойств бассейнов производится по значению собственных шумов, закону изменения давления при изменении расстояния между ненаправленными излучателем и приемником звука, по величине акустического отношения.
В бассейнах выполняются измерения всех видов: при проведении приемо-сдаточных и периодических испытания с целью контроля изделий на соответствие требованиям технических условий по ГОСТ 22261 (чувствительность в режиме излучения по напряжение (или току) и ее частотная характеристика; чувствительность в режиме приема и ее частотная характеристика; ширина частотной характеристики чувствительности; уровень добавочных максимумов; резонансная частота в режимах излучения и приема и др.), градуировка гидрофонов, звукоизоляция, звукозаглушение, и т. д. В бассейнах возможно проведение измерений крупногабаритных макетов и изделий.