Зонд акустический - устройство для измерения звукового давления в заданной
точке звукового поля, обеспечивающее мин. искажения поля, вызванные самим
процессом измерения. Эти искажения могут возникать (при конечных размерах
приёмника) из-за различия между плотностью
и скоростью распространения звука в материале приёмника и в среде. Их
можно уменьшить, используя приёмники с малыми по сравнению с длиной волны
размерами. Однако такие приёмники весьма малочувствительны и поэтому
непригодны для измерения слабых сигналов. Кроме того, часто необходимо
знание структуры звукового поля в объёме, малом по сравнению с размерами
приёмника (напр., при исследовании слуха, турбулентности и др.).
Наконец, в ряде случаев приёмник нельзя непосредственно поместить в
измеряемое звуковое поле вследствие разрушающего воздействия среды на
приёмник (высокая темп-pa, хим. агрессивность, кавитац. эрозия и т. д.).
Во всех этих случаях применяется 3. а., представляющий собой узкий
звукопровод, один конец
к-рого вводится в исследуемую область звукового поля, а другой
соединяется с приёмником, обладающим требуемыми чувствительностью и
частотной характеристикой. В зависимости от условий измерений
звукопроводы могут быть выполнены либо в виде трубки, заключающей в себе
столб газа или жидкости, либо в виде твёрдого стержня, изолированного
от окружающей среды, напр., газовой рубашкой, что гарантирует
поступление в приёмник энергии только из исследуемой области поля.
Для осуществления в 3. а. бегущей волны, что исключает резонансные явления и позволяет работать в широком диапазоне частот, необходимы спец. меры.
Рис. 1. Схема акустического зонда: А - латунная трубка; В-резиновая трубка; С - жгут из шерстяных ниток; D - капсюль конденсаторного микрофона; Е - воздушный звукопровод.
Так, в 3. а., предназначенном для работы в воздухе, в диапазоне слышимых
частот (рис. 1), звукопровод из металлич. трубки переходит в мягкую
(напр., резиновую) трубку того же диаметра, заполненную по всей длине
для увеличения затухания звукопоглощающим материалом. При длине
резиновой трубки 3 м практически обеспечивается отсутствие частотных
искажений в диапазоне 50-6000 Гц (отклонения не превышают 2,5дБ).
Рис. 2. Схема ультразвукового зонда: 1 - звукопровод (металлический стержень); 2 - изолирующая трубка; 3 - воздушный зазор; 4 - приёмный пьезоэлектрический элемент; 5 - вывод к усилителю; 6 - акустическая длинная линия с затуханием.
Конденсаторный микрофон D устанавливается сбоку вблизи стыка трубок. В УЗ 3. а. (рис. 2) для достижения должного затухания металлич. волновод 1 длиной 1,5 м покрыт чехлом 2 из вибро- и звукопоглощающего материала (напр., резины или полистирола); приёмный элемент 4 в виде цилиндрика из пьезоэлектрич. керамики одет на звукопровод неподалёку от входного сечения.