Датчики измерительных систем

Скачать в djvu «Датчики измерительных систем»


Отсюда следует, что в случае плоской волны скорость и давление изменяются сиифазпо.


С другой стороны, переносимая волной интенсивность звука I (средний поток звуковой энергии на единицу площади) выражается с помощью осредненного по времени произведения давления на скорость, пли с использованием критериев подобия:


р%


0с0



I


Re (ри*) =


Отсюда видно, что распространение волны полностью описывается давлением р. На практике эта величина выражается с использованием относительной шкалы акустических децибел:


20lg(ft/pr), где рг —2-10′5 Па.


15.1.3- Исследование .произвольной плоской волны


Плоскую волну можно получить, возбуждая цилиндрическую трубку конечной длины с помощью поршня, колеблющегося, например, вдоль оси х. На торце поршня происходит отражение возмущения, и ноле давления можно описать следующим образом:


р(х, t)—    л-


Величины р+ и р~ представляют соответственно составные амплитуды падающей и отраженной волн. Поле скоростей находим, как в разд. 15 1.2, используя уравнение динамики:


u[x, t) = —— е'»(со/—х)—£I_ emcoi-=-x)


Pifo    Росс


Эти выражения показывают, что изменение амплитуды р и и происходит уже не синфазно, а зависит от абсциссы х, проходя через максимумы и минимумы (стационарные волны). Интенсивность I вычисляется по уравнению


1р-|й


0с0



Jiili


2p0ce


/ = -i-Rc(pu«) =


Значение I не зависит от х и представляет собой разность между падающим и отраженным потоками, т. е. поток излучения, зависящий от расстояния. Таким образом, видно, что присутствие явлений отражения делает важным измерение интен—сивности.


15.1 4. Подход-к трехмерному случаю


Волны в этом случае не являются плоскими, и происходит уменьшение амплитуды с увеличением расстояния от источника до точки наблюдения (закон сохранения энергии). По крайней мере, для случая свободного пространства в звуковом поле можно выделить две области: область ближнего поля, в которой колебания давления и скорости не совпадают по фазе (что свидетельствует о присутствии стационарных, не распространяющихся составляющих), и область дальнего поля, где давление

Скачать в djvu «Датчики измерительных систем»