Анализ свойств, звукоизоляции и звукопроницаемости материалов. Методы и свойства их измерения
Дипломная работа - Физика
Другие дипломы по предмету Физика
ение, влажность, напряженность магнитного поля) приводит к появлению следующих систематических погрешностей.
Влияние температуры окружающего воздуха.
Для полудюймовых конденсаторных микрофонов влияние температуры оценивается не более в диапазоне температур от минус 10 до плюс 50. Для решаемых в методике измерительных задач температура окружающего воздуха установлена . Таким образом, отклонение от номинального значения 20 не превышает , что может приводить к погрешности от изменения температуры не более дБ (не более %), ввиду малости не учитывается.
Влияние влажности окружающего воздуха
Погрешность от влияния влажности, при условии отсутствия конденсации, оценивается значением не более 0,1 дБ (1,2%), ввиду малости не учитывается.
Влияние магнитного поля.
Наличие магнитного поля изменяет чувствительность микрофона. Поскольку измерения максимального и минимального давления производятся одним и тем же микрофоном, погрешность на наличие магнитного поля не учитывается.
Влияние атмосферного давления.
Условия измерений допускаются изменение атмосферного давления от 98 до 106 кПа, т.е. на 8 кПа. Для микрофонов типа 4943 коэффициент влияния статического давления не более 0,008 дБ/кПа. Следовательно, данная погрешность не более 0,064 дБ, т.е. не более 0,7 %, ввиду малости не учитывается.
дБ, %) - граница относительной погрешности чувствительности базы по интенсивности по отношению к стоячей волне. По данным стандарта IEC 1043 при использовании микрофонов класса 1, образующих базу 50 мм, в поле плоской стоячей волны с заданным значением коэффициента стоячей волны 24 дБ границы погрешности чувствительности базы по интенсивности составляют дБ. На практике чувствительность зонда оказывается существенно лучшей из-за использования поглотителя в открытом конце интерферометра;
дБ, %) - границы погрешности, связанной с малостью градиента давления на верхних частотах диапазона. Также используются данные стандарта IEC 1043.
.2.2 Анализатор
Методикой предусмотрено использование анализатора типа 3560, значения метрологических характеристик которого:
погрешность от неравномерности амплитудно-частотной характеристики. Это систематическая погрешность и наибольшие её пределы % (0,1 дБ), ввиду малости не учитывается;
погрешность измерения уровня сигнала, как правило, не более 0,1 дБ (1,2 %), ввиду малости не учитывается.
погрешность обусловлена конечным временем наблюдения исследуемого стационарного процесса. По характеру это случайная погрешность.
При использовании анализаторов, основанных на процедуре быстрого преобразования Фурье, стандартная случайная составляющая погрешности обусловлена конечным числом независимых выборок исследуемого процесса при усреднении автоспектра случайного шума и вычисляется по формуле .
При установке параметров анализатора, погрешность не превышает 4.5% (0,38 дБ) [10].
.2.3 Громкоговоритель ИАИ
Полный коэффициент гармонических искажений в рабочем диапазоне частот не более 5%. Погрешность не учитывается ввиду использования одновременных измерений интенсивности двумя микрофонными базами на шумовом сигнале.
Границы относительной систематической погрешности измерения звукоизоляции определяется выражением
Расчет даёт % (1.9 дБ)
Доверительные границы относительной погрешности измерения звукоизоляции при отношении систематической к случайной составляющей, равном в данном случае 5,5, определяется суммированием систематической и случайной составляющих погрешностей в соответствии с ГОСТ 8.207 - 76
где , для предварительной вероятности 0,95.
Расчеты дают значения =1,79 и 27% (2,1 дБ, 2,7 дБ) для доверительной вероятности .
В заключении следует отметить, что разработанная методика, позволяет оценивать звукоизоляционные свойства в широких динамических и частотных диапазонах. Используемый акустический интерферометр обладает достаточной точностью и удобством при проведении испытаний.
4. Экспериментальные данные
На акустическом интерферометре были произведены расчеты звукового давления при нормальном падении плоской волны на образец (простейший элемент конструкции звукоизоляции - сталь 3мм) от 15 до 60 дБ в узких полосах частот в диапазоне от 5 до 200 Гц.
По данным методики диапазон частот соответствует 20 - 200 Гц, но акустический интерферометр даёт возможность работать с инфразвуков на частоте возбуждение не менее 5 Гц.
Были построены графики распределения амплитуды звукового давления вдоль акустического интерферометра на разных частотах возбуждения.
Рисунок 4.1 - Распределение амплитуды звукового давления вдоль акустического интерферометра на частоте возбуждения 20 Гц
Рисунок 4.2 - Распределение амплитуды звукового давления вдоль акустического интерферометра на частоте возбуждения 63 Гц
Рисунок 4.3 - Распределение амплитуды звукового давления вдоль акустического интерферометра на частоте возбуждения 100 Гц
Рисунок 4.4 - Распределение амплитуды звукового давления вдоль акустического интерферометра на частоте возбуждения 160 Гц
Рисунок 4.5 - Распределение амплитуды звукового давления вдоль акустического интерферометра на частоте возбуждения 200 Гц
Остальная часть графиков представлена в приложениях.
На рисунках справа расположен излучатель, посередине образец. Амплитуда звукового давления плоской волны, пр?/p>