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

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.