SU1172090A1 - Device for measuring sound level in aqueous medium of pipeline - Google Patents

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УРОВНЯ ЗВУКОВОГО ДАВЛЕНИЯ В ВОДНОЙ СРЕДЕ ТРУБОПРОВОДА, содержащее размещенную на измерительном отрезке трубопровода K. с установленным внутри нее гидрофоном, сообщающуюс  с трубопроводом посредством отверсти  в его стенке, отличающеес  тем, что, с целью повьшени  точности и помехозащищенности и расширени  диапазона измерений в сторону низких давлений, отверстие в стенке трубопровода снабжено перего- родкой с N каналами, суммарна  площадь 2 поперечного сечени  которых св зана с размерами камеры и сечением трубопровода соотношением ( /coek.,-cosk j йиое V62 cos V .f ( где A - допустима  поправка на измеренный уровень звукового давлени ; k f - волновое число; где СО - кругова  частота; (Л С - скорость распространени  ультразвука в средеJ Ч - толщина перегородки; & - высота камеры, fS,7«id где D-) - площадь поперечного сечеHiw камеры; P-fef где PQ - площадь поперечного сечени  трубопровода.A DEVICE FOR MEASURING THE LEVEL OF SOUND PRESSURE IN AQUATIC MEDIUM OF A PIPELINE contains a K located on the measuring section of the pipeline with an installed hydrophone that communicates with the pipeline through an opening in its wall, which is designed to increase accuracy and noise immunity and extend the dimensions of the measurements of its dimensions, in order to increase the accuracy and noise immunity and expand the range of measurements of its dimensions. the low pressure side, the hole in the pipe wall is provided with a partition with N channels, the total area of which 2 cross sections is connected with the dimensions of the chamber and the cross section pipeline ratio (/ coek., -cosk j and V62 cos V .f (where A is the allowable correction for the measured sound pressure level; kf is the wave number; where CO is the circular frequency; (L C is the velocity of ultrasound propagation in the environment) wall thickness & camera height, fS, 7 "id where D-) is the cross-sectional area Hiw camera; P-fef where PQ is the cross-sectional area of the pipeline.

Description

Изобретение относится к измерению звукового давления в движущейся водной среде в трубопроводах и может быть применено для измерений звукового давления в различных системах, 5 например в охлаждающих системах судов для предотвращения превышения санитарных норм шума в помещениях с людьми.The invention relates to the measurement of sound pressure in a moving aqueous medium in pipelines and can be used to measure sound pressure in various systems, 5 for example in ship cooling systems to prevent exceeding sanitary noise standards in rooms with people.

Цель изобретения - повышение точ- 10 ности и помехозащищенности и расширение диапазона измерений в сторону низких давлений.The purpose of the invention is to increase the accuracy and noise immunity and expand the measuring range towards low pressures.

На чертеже представлено предлагаемое устройство, разрез. 15The drawing shows the proposed device, section. fifteen

Устройство для измерения уровня звукового давления содержит гидрофон 1, размещенный в камере 2, сообщающейся с измерительным отрезком трубопровода 3 посредством перегородки 4 20 с N каналами 5. Число каналов выбирается из условия N = S₂/S_{, где S₂ суммарная площадь поперечного сечения N каналов, S₄ - площадь одного из каналов, причем число каналов должно быть больше единицы.’A device for measuring the sound pressure level contains a hydrophone 1 located in the chamber 2, which communicates with the measuring section of the pipeline 3 through a partition 4 20 with N channels 5. The number of channels is selected from the condition N = S ₂ / S _{ , where S _{2 is the} total cross-sectional area N channels, S ₄ - the area of one of the channels, and the number of channels should be more than one. '

Величина площади поперечного сечения трубопровода S_Q практически, не влияет на результаты расчетов. В случае использования камеры, сооб- 39 щающейся с трубопроводом посредством одного отверстия, минимальный уровень звукового давления ограничен снизу уровнем пульсаций давления, возникающих на этом отверстии. В этом случае регистрация уровня звукового давления может производиться только в случае, когда указанные уровни превышают пульсации давления на измерительном' участке. Для уменьшения образования пульсаций давления на отверстии его необходимо делать диаметром не более 2 мм При скоростях потока V < 8 м/с. IThe value of the cross-sectional area of the pipeline S _Q practically does not affect the calculation results. In the case of using a chamber communicating with the pipeline through one hole, the minimum sound pressure level is limited from below by the level of pressure pulsations arising on this hole. In this case, the sound pressure level can be recorded only when the indicated levels exceed the pressure pulsations in the measuring section. To reduce the formation of pressure pulsations at the hole, it must be made with a diameter of not more than 2 mm at flow rates V <8 m / s. I

При замене одного отверстия с што- _ч ’ щадью 5j каналами, каждый из которых имеет площадь 5, при скоростях потока не более 8 м/с, достигается не искаженное пульсацйями давление течение жидкости в трубопроводе при величине S’, связанной с размерами измеритель-⁵⁰ ной камеры и сечения трубопровода ' соотношением “Г jWhen replacing one opening with shto- _h 'schadyu 5j channels, each of which has an area 5 at a flow rate of not more than 8 m / s, it is reached not distorted pulsatsyyami pressure fluid flow in the pipeline at the value of S', associated with the size measuring ⁵⁰ chamber and the cross-section of the pipeline by the ratio “Г j

где ω - круговая частота;'where ω is the circular frequency; '

С - скорость распространения ультразвука в среде;C is the velocity of propagation of ultrasound in the medium;

- толщина перегородки;’- thickness of the partition; ’

- высота камеры;’- camera height; ’

где 5^ - площадь поперечного сечения камеры,where 5 ^ is the cross-sectional area of the chamber,

где 5₀ - площадь поперечного сечения трубопровода.where 5 ₀ is the cross-sectional area of the pipeline.

Принцип действия устройства измерения состоит в следующем.The principle of operation of the measuring device is as follows.

Так как камера сообщается с измерительным отрезком трубопровода каналами общей площадью , то гидрофон, размещенный в ней, измеряет давление в трубопроводе с точностью не ниже 1-2 дБ. Одновременно за счет того, что площадь каждого канала имеет величину не более 3,14 мм² (диаметр 2 мм), при которой на скоростях потока ниже 8 м/с достигается практически неискаженное пульсациями течение потока у входа в измерительное устройство, достигается расширение диапазона измеряемых уровней звукового давления в водном потоке трубопровода. Таким образом, за счет уменьшения уровня пульсаций давления устранено ограничение сни зу на значение уровня звукового давления, которое может быть измерено при размещении гидрофона в вынесенной из потока камере, сообщающейся посредством одного отверстия произвольной формы с водной средой трубо-. провода. Диапазон измерения звукового давления расширен при этом на 10-15 дБ.Since the camera communicates with the measuring section of the pipeline by channels with a total area, the hydrophone placed in it measures the pressure in the pipeline with an accuracy of at least 1-2 dB. At the same time, due to the fact that the area of each channel has a value of no more than 3.14 mm ² (diameter 2 mm), at which flow rates at the entrance to the measuring device, which is practically undistorted by pulsations, are achieved at flow velocities below 8 m / s, the range of measured sound pressure levels in the pipeline water stream. Thus, by reducing the level of pressure pulsations, the restriction from below on the value of the sound pressure level, which can be measured by placing the hydrophone in a chamber removed from the stream, communicating through one hole of arbitrary shape with the aquatic environment of the pipe, has been removed. wires. The range of measurement of sound pressure is expanded at the same time by 10-15 dB.

Claims (1)

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УРОВНЯ ЗВУКОВОГО ДАВЛЕНИЯ В ВОДНОЙ СРЕДЕ ТРУБОПРОВОДА, содержащее размещенную на измерительном отрезке трубопровода камеру с установленным внутри нее гидрофоном, сообщающуюся с трубопроводом посредством отверстия в его стенке, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и помехозащищенности и расширения диапазона измерений в сторону низких давлений, отверстие в стенке трубопровода снабжено перегоредкой с N каналами, суммарная пло- щадь &2 поперечного сечения которых связана с размерами камеры и сечением трубопровода соотношением где Д - допустимая поправка на измеренный уровень звукового давления J волновое число;DEVICE FOR MEASURING THE SOUND PRESSURE LEVEL IN A WATER PIPELINE ENVIRONMENT, containing a chamber located on the measuring section of the pipeline with a hydrophone installed inside it, communicating with the pipeline through an opening in its wall, characterized in that, in order to increase accuracy and noise immunity and extend the measurement range to the side low pressure, the hole in the wall of the pipeline is equipped with a partition with N channels, the total area & 2 of the cross section of which is associated with the size of the chamber and the cross section pipeline ratio where D is the allowable correction for the measured sound pressure level J wave number; где где где круговая частота;where where where is the circular frequency; скорость распространения ультразвука в средеf толщина перегородки;the speed of propagation of ultrasound in the medium f the thickness of the partition; высота камеры, площадь поперечного сечения камеры;' площадь поперечного сечения трубопровода.chamber height, cross-sectional area of the chamber; ' cross-sectional area of the pipeline. где Д - допустимая поправка на измеренный уровень звукового давления не выше 1-2 дБ, _ν ω ,where D is the allowable correction for the measured sound pressure level not higher than 1-2 dB, _ν ω, К - --волновое число;K is the wave number;