Mavzu: mahsulot sifatini nazorat qilishning tovushli usuli

I. TEXNOLOGIK QISM


1.1 Akustika haqida tushunchalar.
Akustika (yunoncha acusticos - eshitish, tinglash) - fizikaning eng past chastotalardan (odatda 0 Gts) o'ta yuqori chastotalar ( ...., Gts) gacha bo'lgan elastik tebranishlar va to'lqinlarni, ularning o'zaro ta'sirini o'rganadigan fizika sohasi. materiya va turli ilovalar.
Akustik o'lchovlar - tovushlar va shovqinlarni ularning intensivligi va turli xil sifat belgilari (spektr bo'yicha, tovushning vaqt bo'yicha ko'tarilishi va tushishi va boshqalar) bilan tavsiflovchi miqdorlarni o'lchash. Akustikada o'lchanadigan asosiy miqdorlar: tovush bosimi, tovush intensivligi, tarqalish tezligi, spektral tarkibi va boshqalar. Ovozning eng muhim xarakteristikasi - tovush bosimi; bu inson qulog'i tovush to'lqinida aynan shu bosimni idrok etishi bilan bog'liq.
Akustik o'lchovlar akustikaning barcha bo'limlarini istisnosiz qamrab oladi: atmosfera akustikasi, gidroakustika, musiqiy akustika va boshqalar. Akustik o'lchovlar texnologiyaning deyarli barcha sohalarini qamrab oladi: turli xil kelib chiqadigan shovqin parametrlarining xususiyatlarini o'lchash, akustik aloqa va radioeshittirish qurilmalarini yaratish va sinovdan o'tkazish - tovush uzatgichlari va qabul qiluvchilar, gidroakustik uskunalar, iste'molchi elektron uskunalari va boshqa ko'plab sohalar.
Akustik o'lchovlarning muhim bo'limi qurilish va arxitektura akustikasidagi o'lchovlardir - bo'linmalar va shiftlarning ovoz izolatsiyasini o'lchash va qoplamalar (gipslar, pollar, pollar va boshqalar) qurilish qismlarining ovozni yutish parametrlari.
Akustik o'lchovlarning maxsus va muhim guruhi fiziologik akustikadir: odamlarning eshitish sezgirligini sub'ektiv o'lchovlari, shuningdek me'yordan og'ishlar (audiometriya).
Akustik o'lchovlar elektr o'lchovlari bilan chambarchas bog'liq bo'lib, asosan elektron o'lchash uskunalari yordamida amalga oshiriladi.
Akustik o'lchov - bu sog'liqni saqlash va inson ehtiyojlarini qondirish xizmatidagi fan.
Ovoz elastik muhitda tarqaladigan mexanik tebranishlar: gazlar, suyuqliklar va qattiq moddalar, eshitish organlari tomonidan qabul qilinadi.
Yuqorida aytib o'tilganidek, tovush to'lqinlari havoda, gazlarda, suyuqliklarda va qattiq jismlarda tarqalishi mumkin. To'lqinlar havosiz bo'shliqda hosil bo'lmaydi. Buni oddiy tajribadan osongina ko'rish mumkin. Agar elektr qo'ng'irog'i havo evakuatsiya qilinadigan havo o'tkazmaydigan qopqoq ostiga qo'yilsa, biz hech qanday tovushni eshitmaymiz. Ammo qopqoq havo bilan to'lishi bilanoq tovush paydo bo'ladi.
Ovoz to'lqinlarining diapazoni infratovush (16 Gts gacha) va ultratovush (20 kHz dan ortiq) mintaqasini qamrab oladi. F= ... Gts chastota diapazoni bo'lgan elastik muhitdagi mexanik tebranishlar - gipertovush chastotalari - fizik tajriba texnikasida va boshqalarda qo'llaniladi.
Infratovush - bu chastotasi 20 Gts dan past bo'lgan akustik tebranishlar. Infratovush eshitiladigan shovqin bilan bir xil jarayonlar tufayli yuzaga keladi: rezonans, pulsatsiya, o'zaro harakat va boshqalar.
Infratovush manbai past chastotali tebranishlarni bajaradigan katta sirtlarga ega bo'lgan mashinalardir. Infratovush katta tebranish amplitudasiga ega, uzoq masofalarga tarqaladi va katta jismlarning tebranishini keltirib chiqaradi.
Odamlarda infratovushlar noqulaylik tug'diradi, markaziy asab tizimida, yurak-qon tomir va nafas olish tizimlarida o'zgarishlar yuz beradi. Maksimal ruxsat etilgan standartlar "Ish joylarida infratovush uchun gigienik standartlar" 2274-80 tomonidan belgilanadi. Umumiy ovoz bosimi darajasi 110 dB Lin dan oshmasligi kerak.
Ultratovush. Ultratovush (AQSh) - chastotasi 15 - 20 kHz dan oshadigan elastik tebranishlar va to'lqinlar. Uni eshitiladigan tovush hududidan ajratib turadigan ultratovush chastotasi mintaqasining pastki chegarasi inson eshitishining sub'ektiv xususiyatlari bilan belgilanadi va shartli, chunki eshitish idrokining yuqori chegarasi har bir kishi uchun har xil. Ultrasonik chastotalarning yuqori chegarasi elastik to'lqinlarning jismoniy tabiati bilan bog'liq bo'lib, ular faqat moddiy muhitda tarqalishi mumkin, ya'ni. to'lqin uzunligi gazdagi molekulalarning o'rtacha erkin yo'lidan yoki suyuqlik va qattiq jismlardagi atomlararo masofadan ancha katta bo'lishi sharti bilan.
Oddiy bosimdagi gazlarda ultratovush chastotalarining yuqori chegarasi
Gts, suyuqlik va qattiq moddalarda chegara chastotasi - Gts ga yetadi.
To'lqin uzunligi va chastotasiga qarab, ultratovush nurlanish, qabul qilish, tarqalish va qo'llashning turli o'ziga xos xususiyatlariga ega, shuning uchun ultratovush chastotalari maydoni uchta sohaga bo'linadi:
Past ultratovush chastotalari (1,5* - Hz);
O'rtacha ( - Gts);
Yuqori ( - Hz).
Tabiatda AQSh ko'plab tabiiy shovqinlarning tarkibiy qismi sifatida (shamol, sharshara, yomg'ir shovqinida, dengiz sathidan o'ralgan toshlarning shovqinida, chaqmoq oqimlari bilan birga keladigan tovushlarda va boshqalar) uchraydi. hayvonlar dunyosining tovushlari. Ba'zi hayvonlar to'siqlarni, kosmosdagi yo'nalishni aniqlash uchun ultratovush to'lqinlaridan foydalanadilar.
Ultrasonik tebranishlar tovush tebranishlari bilan bir xil qonunlarga bo'ysunadi. Shu bilan birga, ultratovushning fizik tabiati va uning tarqalishini belgilovchi asosiy qonunlar har qanday chastota diapazonidagi tovush to'lqinlari bilan bir xil bo'lsa-da, u bir qator o'ziga xos xususiyatlarga ega. Bu xususiyatlar AQShning nisbatan yuqori chastotalari bilan bog'liq.
Ultratovushning o'ziga xos xususiyati yuqori energiyaning yo'naltirilgan nurini olish qobiliyatidir. Fokuslash ultratovush nafaqat ovozli tasvirlarni (tovushli tasvirlash va akustik golografiya tizimlari) olish, balki ovoz energiyasini jamlash imkonini beradi. Ultrasonik fokuslash tizimlari yordamida emitentlarning berilgan yo'nalish xarakteristikalarini shakllantirish va ularni boshqarish mumkin.
Ultratovush, ayniqsa yuqori chastotali, amalda havoda tarqalmaydi. Qattiq va suyuq muhitda ultratovush mexanik va kimyoviy ta'sirlarni keltirib chiqaradi: "suyuq-gaz" muhitida kavitatsiya hodisasi. Qattiq jismda ultratovush zarrachalarni tebranishga olib keladi.
Ultratovush texnologik jarayonlarda keng qo'llaniladi: qismlarni tozalash, zarrachalarni koagulyatsiya qilish, o'ta qattiq materiallarni mexanik qayta ishlash va boshqalar.
Insonga ultratovushga uzoq vaqt ta'sir qilish uning sog'lig'iga yomon ta'sir qiladi. Mahalliy ultratovushning ultratovushli asbob bilan bevosita aloqada bo'lgan ta'siri ostida qo'llarning (oyoqlarning) vegetativ polinevriti fenomeni paydo bo'ladi. Havo orqali past chastotali ultratovushning uzoq muddatli ta'siri asab, yurak-qon tomir tizimida o'zgarishlarga olib keladi. Ultratovushning ratsioni GOST 12.1.001-89 bo'yicha amalga oshiriladi.
Har qanday akustik o'lchov asosida akustik hodisalar yotadi. Akustik hodisalarni noto'g'ri baholash akustik o'lchovlardagi xatolar manbalaridan biri bo'lgani kabi, akustik hodisalarni to'g'ri tushunish o'lchov tajribalarini to'g'ri o'rnatishning kalitidir.
Istisnosiz barcha akustik hodisalar fizik qonunlarga asoslanadi, ularning eng muhimlari turli xil muhitlar chegaralarida tovushning aks etishi va sinishi, shovqinning interferentsiyasi va difraksiyasi, Doppler effekti va boshqalar. Shunga ko'ra, bu qonunlarning alohida va kombinatsiyalangan ta'siri aks-sado, tovushning sinishi, tovushning reverberatsiyasi, tarqoq tovush maydoni va boshqa bir qator kabi akustik hodisalarni keltirib chiqaradi. Keling, ulardan bir nechtasini qisqacha ko'rib chiqaylik.
Exo (qadimgi yunon mifologiyasidagi Exo nimfa nomidan). Ikki muhitning har qanday fazoviy chegarasidan tovush to'lqinlarining aks etishining sababi ularning to'lqin akustik impedanslarining tengsizligi (mos kelmasligi) hisoblanadi.
Ba'zi bir to'siqdan aks ettirilgan va kuzatuvchi tomonidan qabul qilingan to'lqin (akustik, elektromagnit va boshqalar). Akustik aks-sadoni, masalan, tovush impulsi (taqillatish, qisqa stakato qichqiriq va boshqalar) yuqori aks ettiruvchi yuzalardan aks etganda kuzatilishi mumkin.
Qabul qilingan va yuborilgan impulslar t = 50-60 ms vaqt oralig'ida ajratilgan bo'lsa, aks-sado eshitiladi. Agar bir nechta aks ettiruvchi yuzalar (bir guruh binolar yaqinida, tog'larda va hokazo) mavjud bo'lsa, aks-sado ko'p bo'ladi, ularning ovozi kuzatuvchiga t = 50-60 ms oraliqlari bilan farq qiladigan vaqtlarda etib boradi. Garmonik aks-sado keng chastotali tovush spektr komponentlarining to'lqin uzunliklariga nisbatan o'lchamlari kichik bo'lgan to'siqlar tomonidan tarqalib ketganda paydo bo'ladi. Xonada ko'p sonli aks-sadolar doimiy aks-sadoga birlashadi - bu aks sado deb ataladi.
Atmosferaning yuqori qatlamlarida tovushning sinishi sukunat zonalari va anomal eshitish zonalarining shakllanishiga olib kelishi mumkin.
Okeandagi tovushning sinishi harorat, sho'rlanish va gidrostatik bosimning fazoviy o'zgarishi bilan bog'liq. Okeandagi sinishi tovushning ultra uzoq tarqalishini, soya zonalarining shakllanishini, tovushning fokuslanishini va tovush tarqalishining bir qator boshqa xususiyatlarini aniqlaydi.
Akustikada sukunat zonasi (akustik soya zonasi) - uzoqdan kuchli manbalarning ovozi (qurol otashlari, portlashlar va boshqalar) eshitilmaydigan, katta masofalarda esa yana paydo bo'ladigan hudud ("anomal eshitish zonasi"). Jimlik zonalari odatda tovush manbasini o'rab turgan yer yuzasida tartibsiz halqa shakliga ega. Ba'zida g'ayritabiiy eshitish zonalari bilan ajratilgan ikki yoki hatto uchta sukunat zonasi mavjud. 1-chi sukunat zonasining ichki radiusi odatda 20-80 km, ba'zan esa 150 km ga etadi; tashqi radius 150–400 km ga yetishi mumkin.
Sukunat zonalarining paydo bo'lishining sababi atmosferada tovushning sinishi: atmosferaning pastki qatlamlarida harorat balandlik bilan pasayganligi sababli (15-20 km balandlikda minus 50-75 ° S gacha), tovush nurlar yuqoriga og'ib, Yer yuzasini tark etadi. 40-60 km balandlikda harorat yana ko'tariladi (0-30 ° S gacha), nurlar pastga egilib, yuqoridan sukunat zonasi atrofida egilib, anomal eshitilish zonasini hosil qilib, er yuzasiga qaytadi, anomal eshitilishning 2 va 3 zonalari tovush nurlarining er yuzasidan 1 va 2 marta aks etishi tufayli yuzaga keladi. Shamol tovush nurlarining shaklini o'zgartiradi, bu jimlik zonasining halqa shaklining sezilarli darajada buzilishiga olib kelishi va hatto halqani ochishi mumkin. Ovozning anomal tarqalishini o'rganish o'rta atmosferadagi haroratni aniqlash usullaridan biridir. Shunga o'xshash hodisa ko'pincha okeanda tovush (ultratovush) tarqalishi paytida kuzatiladi.