Измерение - радиационное давление
Cтраница 1
Измерение радиационного давления затрудняется рядом явлений. В звуковом поле на показания радиометра могут влиять конвективные потоки от источника звука ( особенно в вертикальном звуковом поле), силы поверхностного натяжения жидкости, пузырьки, осаждающиеся на приемном элементе радиометра, и ряд других причин. Но особенно сильное влияние на показания радиометра оказывает акустическое течение ( см. гл. Для уменьшения этого влияния использовалось несколько методов, эффективность которых, по-видимому, все-таки недостаточна. [1]
Если методика измерения радиационного давления используется для определения локальных величин интенсивности, важно, во-первых, чтобы размеры мишени были значительно меньше характерных размеров пространственных неоднородностей полей интенсивности, и, во-вторых, чтобы взаимодействие волна - мишень описывалось простыми и удобными для расчетов зависимостями. [2]
 |
Схема прибора для измерения поглощения ультразвука по скорости эккартойского течения. [3] |
Распространенным методом измерения радиационного давления при развитых акустических течениях является метод экранировки радиометра непроницаемыми для потока пленками, размещенными в непосредственной близости от приемной головки радиометра. Этот метод уменьшает влияние потока, но не полностью его исключает, так как поток возникает непосредственно за экраном. [4]
Как и в случае измерений радиационного давления, калориметрический способ измерения общей мощности пучка очень привлекателен тем, что в принципе он осуществляется с прямым использованием основных физических величин. Если, однако, он используется для калибровки вторичных приборов, таких как гидрофоны, то снова возникают неопределенности, связанные с точным распределением энергии на краях пучка, где интенсивность мала, и с краевыми эффектами, возникающими при входе пучка в окно калориметра. [5]
 |
Измеритель интенсивности ИИ-Т. [6] |
Для измерения интенсивности упругих колебаний в газах чаще всего пользуются измерением радиационного давления с помощью радиометра или диска Релея. Эти приборы позволяют измерять величины, пропорциональные интенсивности звуковой энергии. По конструкции они представляют собой легкие диски, растянутые на тонких упругих подвесках. [7]
На практике точность этого способа существенно ограничивают краевые эффекты на мишени радиометра и трудность с точным определением фазы и амплитуды поля на периферии пучка. Однако трудности эти преодолимы, и есть уверенность, что способ измерения радиационного давления для калибровки гидрофонов будет принят МЭК в дополнение к методу взаимности, описанному выше. [8]
Возможно, что наиболее универсальный метод определения энергии, связанной с различными физическими явлениями, - тот, который основан на полном преобразовании ее в измеримое тепло. Что же касается изучаемой здесь энергии ультразвука, то по аналогии с измерениями радиационного давления возможны два подхода: а) измерение общей мощности пучка, захватываемого полностью апертурой приемника; б) измерение локальной величины интенсивности в определенной точке профиля пучка по локальной скорости увеличения температуры в среде с известным коэффициентом поглощения. [9]
Международной электротехнической комиссии [17] основана на использовании для пьезоэлектрических преобразователей принципа взаимности. Существует также намерение Международной электротехнической комиссии в конце концов рекомендовать альтернативную процедуру, основанную на измерении радиационного давления ( см. разд. [10]
Включение звука приводит сразу же к отклонению радиометра за счет радиационного давления ( правда, только в том случае, когда инерционность радиометра мала) и затем к постепенному увеличению отклонения за счет динамического давления потока. Имея в виду различную зависимость динамического и радиационного давлений от параметров жидкости и звукового поля, можно все-таки думать, что в некоторых случаях этот метод может быть успешно применен для измерения радиационного давления, а следовательно, и скорости потока с достаточной точностью. [11]
В ряде работ [27, 47, 38, 26, 34, 48, 3] по результатам исследования акустического течения определены коэффициенты поглощения звука в жидкостях. Как видно из (6.58) и (6.60), для определения коэффициента поглощения методом акустического течения необходимо независимо измерить интенсивность ( или плотность звуковой энергии) и скорость потока. Выше мы говорили, что радиационное давление оказывает существенные помехи при определении скорости потока по его динамическому давлению. Естественно и обратное: динамическое давление потока вносит ошибки в измерение радиационного давления механическими методами ( см. гл. При измерении коэффициента поглощения этим методом разделение динамического давления потока и радиационного давления несколько усложняется тем, что должны быть созданы условия, соответствующие теории Эккарта. [12]
 |
К определению. [13] |
При определении радиационного давления даже в линейной акустике необходимо учитывать величины второго порядка малости, не обращающиеся в нуль после усреднения по времени. Это создает определенные трудности при экс-яериментальном исследовании радиационного давления. Методы измерения радиационного давления также рассмотрены в этой главе. К сожалению, таких экспериментальных работ еще мало и они не позволяют с достаточной определенностью ответить на возникающие вопросы. Имея в виду, что радиационное давление довольно широко используется для абсолютного измерения звуковых полей на сравнительно высоких частотах ( в мегагерцевом диапазоне), нельзя считать все эти вопросы несущественными. [14]
Страницы: 1