Mavzu: mahsulot sifatini nazorat qilishning tovushli usuli

1.2. Akustik miqdorlar va birliklar
Ovoz to'lqinlari tarqalish tezligi, tovush bosimi, intensivligi, spektral tarkibi va boshqa bir qator miqdorlar bilan tavsiflanadi.
Akustika, shuningdek, mexanika birliklarini shakllantirish uchun uchta asosiy birlik etarli: uzunlik L, massa M va vaqt T. Qoida tariqasida akustikada SI birliklari tizimi qo'llaniladi. Shu bilan birga, amaliyotda tizimli bo'lmagan birliklar (desibel, fon, oktava, atmosfera va boshqalar) ham qo'llaniladi.Biz bu erda faqat tez-tez ishlatiladigan akustik miqdorlarning ayrimlarini keltiramiz.
Ovoz tezligi elastik muhitdagi tovush to'lqinlarining faza tezligi bo'lib, odatda tovushning barcha chastota komponentlari uchun bir xil. Metr/sekundda (m/s) ifodalangan. 0 S harorat va 1 atm (101325 Pa) bosimdagi tovushning havodagi tezligi 331 m/s.
Ovoz bosimi p - tovush to'lqini muhitdan o'tganda paydo bo'ladigan bosimning o'zgaruvchan qismi. Muhitda tarqaladigan tovush to'lqini o'zining kontsentratsiyasini va kamayishni hosil qiladi, bu esa muhitdagi o'rtacha qiymatlariga nisbatan qo'shimcha bosim o'zgarishini keltirib chiqaradi.
Ovoz bosimi bosimning o'zgaruvchan qismidir, ya'ni chastotasi tovush to'lqinining chastotasiga to'g'ri keladigan o'rtacha qiymatga nisbatan bosim o'zgarishi. Ovoz bosimi tovushning asosiy miqdoriy xarakteristikasidir.
Ovoz bosimi, har qanday bosim kabi, paskallarda o'lchanadi (1Pa = uchun 1 nyuton) va LMT o'lchamiga ega. Ba'zan tovush bosimi darajasi tovushni tavsiflash uchun ishlatiladi - ma'lum bir ovoz bosimi p qiymatining dB bilan ifodalangan p = 2 10-5n / tovush bosimining chegara qiymatiga nisbati. Bunda desibellar soni N=20 lg (p/ ).
Akustik radiatsiya bosimi (tovush nurlanish bosimi) - bu statsionar tovush maydonidagi jism tomonidan boshdan kechiriladigan doimiy bosim. Ovozning radiatsiya bosimini tovush bosimi bilan aralashtirib yubormaslik kerak, bu tovush to'lqini tarqaladigan muhitda vaqti-vaqti bilan o'zgaruvchan bosimdir.
Ovoz bosimi tovush energiyasi zichligiga va shuning uchun tovush bosimining kvadratiga proportsionaldir. Ovoz bosimiga nisbatan kichik; shuning uchun, masalan, tovush bosimi 102 N / bo'lgan havodagi tovush maydonida, tovushni to'liq aks ettiruvchi to'siqda tovush to'lqinining normal tushishi bilan tovush bosimi taxminan 0,1 N / tashkil qiladi. Ovozning nurlanish bosimi radiometr bilan o'lchanadi. Ovoz bosimining qiymatini bilib, ma'lum bir muhitda tovush intensivligining mutlaq qiymatini aniqlash mumkin.
Akustik signal, odatda, qabul qilish rejimida ham, ovoz chiqarish rejimida ham elektro-akustik transduser orqali o'tadigan signallar sifatida tushuniladi. Agar biz birinchi taxmin sifatida elektroakustik o'zgartirgich va tegishli elektron komponentlarni o'z ichiga olgan akustik signalni aylantirish uchun elektroakustik yo'lni chiziqli aloqa sifatida ko'rib chiqsak, tovush va mos keladigan elektr signali o'rtasidagi munosabatni ko'rib chiqish juda maqbuldir. chiziqli. Texnik nuqtai nazardan juda oqlangan bunday taxmin ovozni va unga mos keladigan elektr signalini akustik signalning yagona tushunchasi bilan aniqlash imkonini beradi.
Akustik signallar, bir tomondan, mavjud tovushlarning xilma-xilligiga, ikkinchi tomondan, elektr signallari turlarining xilma-xilligiga ko'ra juda xilma-xilligi bilan ajralib turadi. Signalni qayta ishlash nazariyasida, umumiy holatda, signallarning barcha mavjud xilma-xilligi odatda deterministik va tasodifiy bo'linadi.
Elektroakustik asbob-uskunalar tomonidan ishlab chiqarilgan deterministik signallar ishlatiladigan uskunaning maqsadi va dizayn echimlari bilan belgilanadi. Deterministik signallar tasniflash xususiyatiga qarab quyidagilarga bo'linadi:
Davriy va davriy bo'lmagan;
Uzluksiz va impulsli;
Modulyatsiyalangan va modulyatsiyalanmagan va boshqa ko'plab usullar.
Davriy signallarni bir qator diskret chastota komponentlari spektriga ega bo'lgan murakkab harmonik va davriy signallarga bo'lish mumkin. Garmonik signallar akustikada har xil akustik hodisalarni, jumladan tovush signallari spektrlarini, tovushning interferensiyasi va difraksiyasini, tovushning turli muhitlarda tarqalishini va boshqa ko'plab ilovalarni tasvirlash uchun juda keng qo'llaniladi. Boshqa tomondan, garmonik signallar elektr signallari spektrlarini, chastota xususiyatlarini va elektroakustik qurilmalar va tizimlarning boshqa ko'plab parametrlarini tavsiflash uchun akustik o'lchash uskunalarida juda keng qo'llaniladi.
Murakkab shakldagi davriy signallar elektron qurilmalarda ishchi signallar sifatida ishlatiladi va o'lchangan akustik signallarning turlaridan biridir.
Uzluksiz signallar o'lchanadigan akustik signallarning keng tarqalgan turi bo'lib, deterministik va tasodifiy signallarning juda keng doirasini qamrab oladi.
Puls signallari eng ko'p sonar uskunalarida qo'llaniladi, ularning ishlashi aks ettirilgan akustik impulsni yuborish va qabul qilishga asoslangan.
Akustik uskunaning elektron yo'llarida modulyatsiyalangan elektr signallaridan foydalanish juda keng tarqalgan. Bunda modulyatsiyaning quyidagi turlari qo'llaniladi: amplituda, chastota, faza, puls-kenglik, amplituda-puls va boshqa turdagi modulyatsiya. Modulyatsiyalangan signallar aks ettirilgan akustik signallarni qabul qilishda shovqinga qarshi immunitetni ta'minlaganligi sababli akustik uskunalarda qo'llaniladi.