ИССЛЕДОВАНИЕ АКУСТИЧЕСКОГО МЕТОДА ... И СОЗДАНИЕ УРОВНЕМЕРОВ, ч. 13
В работе показано, при изучении работающего уровнемера, что в случае, когда
линейные размеры излучающей поверхности преобразователя намного превосходят длину
волны, целесообразно применение более сложных /перфорированных/ экранов, выполненных
в виде мозаичного набора элементарных экранов, разделенных между собой перфорациями.
Исследования свойств тонкого
воздушного слоя, образованного при помощи перфорированного экрана, выполнено при
помощи метода электромеханических аналогий.
Используя этот метод, в работе
была предложена схема механико- акустической аналогии электроакустического преобразователя
с учетом тонкого воздушного слоя, образованного перфорированным экраном, что и
было использовано в дальнейшем для уровнемеров.
Анализ схемы позволил получить
аналитическое выражение для полного входного механического сопротивления схемы
аналога механико-акустической системы рассматриваемого преобразователя.
Условие резонанса системы дало возможность получить
аналитическое выражение, связывающее оптимальные значения толщины воздушного слоя,
геометрии перфорированного экрана и частота излучения:
где 5
- площадь излучающей поверхности преобразователя,
к —w/c - волновое число, L- эффективная толщина экрана, ' о
С - толщина экрана,
j - площадь одного отверстия,
с
П- — - коэффициент акустической трансформации.
Z.1
В результате анализа
уравнения даны рекомендации по выбору оптимальных
геометрических размеров перфорированных экранов
в зависимости от длины волны.
Анализ схемы аналога дал возможность получить аналитическое
выражение для расчета частотной характеристики преобразователя с учетом тонкого
воздушного слоя в качестве акустического согласующего устройства, а также получить
выражение для расчета коэффициента усиления воздушной полости в функции частоты
где - резонансная частота.
Для обратимого электроакустического преобразователя,
у которого функции излучателя и приемника соединены, коэффициент усиления безвоздушной
полости будет иметь выражение
|