радиометр акустический

РАДИОМЕТР АКУСТИЧЕСКИЙ - прибор для измерения давления звукового излучения и, следовательно, плотности энергии звуковой волны, интенсивности звука и др. параметров волны. Посредством Р. а. измеряют обусловленную давлением звукового излучения радиац. силу F_p, действующую на помещённое в звуковое поле препятствие (приёмный элемент).

Приёмный элемент Р. а. обычно выполнен в виде лёгкого диска, шарика или конуса, размер к-рых d, как правило, много больше длины УЗ-волны l. Радиац. сила смещает приёмный элемент из положения равновесия. При определ. отклонении действие её уравновешивается силами, зависящими от конструкции Р. а.: в Р. а. маятникового типа (рис., а) - это компонента силы тяжести, возникающая при отклонении подвеса на определ. угол; в Р. а. типа крутильных весов (рис., б) - это упругий момент закручивания нити; в ряде конструкций Р. а. упругая сила создаётся пластинчатой или спиральной пружиной, изгибом тонкого стеклянного волокна и т. п. В наиб. точных компенсационных Р. а. внеш. сила возвращает приёмный элемент в исходное положение равновесия. Простейший тип такого Р. а.- чувствительные рычажные весы (рис., в), где действие силы F_p на одну из чашек компенсируется снятием разновесов с др. чашки. Более точны эл--дина-мич. или эл--магн. системы компенсаций, применяемые для разл. конструкций Р. а.

Схемы некоторых конструкций радиометров: а - маятникового типа (1 - приёмный элемент, 2 - жёсткое коромысло с игольчатым креплением в агатовых подпятниках или нить подвеса); б - типа крутильных весов (1 - приёмный элемент, 2 - жёсткое коромысло, 3 - упругая растянутая тонкая нить, 4 - грузик, уравновешивающий приёмный элемент, 5 - растяжки, регулирующие натяжение нити); в - типа рычажных весов (1 - приёмный конический элемент, 2 - рычажные весы, з - чашка с разновесами). Стрелками показано направление распространения УЗ.

В Р. а. без компенсации малые смещения приёмного элемента определяют с помощью микроскопа, а малые повороты - по отклонению светового луча, отражающегося от зеркальца на подвижной системе Р. а.

При определении ср. плотности звуковой энергии E и интенсивности УЗ I необходимо принимать во внимание зависимость силы F_p от ориентации приёмного элемента, от его формы и коэф. отражения звука по амплитуде Л, а также от соотношения d и l. В приёмном элементе в виде диска диам. dl

где с - скорость звука, 5 - площадь диска или площадь поперечного сечения УЗ-пучка (меньшая из площадей), q - угол между направлением распространения волны и нормалью к диску. При несоблюдении условия dl вводится дифракц. поправка.

Метод Р. является одним из наиб. простых методов абс. измерения интенсивности УЗ в области средних и высоких частот. Однако Р. а. инерционен и подвержен влиянию акустических течений, что снижает точность измерений. Мин. интенсивность, измеряемая с помощью чувствительных Р. а., лежит в области 10^-4-10^-6 Вт/см². Лит.: Матаушек И., Ультразвуковая техника, пер, с нем., М., 1962; Колесников А. Е., Ультразвуковые измерения, 2 изд., М., 1982.

   <<      Предметный указатель      >>