Существуют следующие виды акустических испытаний, которые имитируют влияние акустического воздействия на изделие на различных этапах его жизненного цикла:
— наземные натурные испытания на изделии
— открытые исследования (на стенде с работающим устройством – двигателем)
— закрытые испытания в боксах (с натурным источником шума)
— лабораторные исследования (в акустических камерах)
Наземные натурные испытания на изделии необходимы, чтобы максимально точно сымитировать условия его эксплуатации. Это позволяет получить полную картину прочности конструкции изделия и функционирования его элементов. Как правило, данный вид контроля проводится в самом конце всей программы испытаний на акустические воздействия. Минусом является стоимость таких видов работ, т.к. затрачивается очень большое количество энергии и ресурсов.
Открытые исследования (на стенде с работающим устройством – двигателем) позволяют более экономичным способом проводить диагностику больших образцов. Данный вид испытаний позволяет варьировать скоростью и уровнями нагрузки благодаря изменению положения изделий относительно источника звука.
Закрытые испытания в боксах (с натурным источником шума) позволяют реализовать более высокие уровни акустического нагружения, чем на открытых видах контроля, тем самым можно уменьшить время испытаний. Минусом является искажение звукового поля по сравнению с наземными натурными испытаниями.
Лабораторные тестирования в акустической камере позволяют в специальных условиях, приближенных к реальным, наилучшим образом проверить объект Заказчика на прочность и работоспособность его компонентов, а также проверить стабильность его рабочих параметров в условиях воздействия акустической вибрации. Для испытаний изделий необходимо учитывать их габариты и доступный объем камеры, особенно остро этот вопрос встает при работах с крупногабаритными объектами, для которых необходимо создание камер большого объема.
Отличие испытаний в акустической камере от остальных (например, от тестирования на механическом вибростенде) состоит в том, что акустический шум действует непосредственно на все детали и узлы объекта Заказчика и может вызвать вибрации отдельных его элементов, размеры которых сравнимы с длиной акустической волны в рассматриваемом частотном диапазоне.
Стандартный диапазон частот в акустических испытательных камерах составляет от 50 до 10 000 Гц. Уровень шума в камерах звукового давления может достигать следующих значений:
– акустические испытания 140 дБ, в случае возбуждения динамиками
– акустические испытания 170 дБ, в случае использования специальных рупоров
До начала проведения диагностики изделий происходит внешний осмотр изделий и снятие характеристик согласно техническим условиям, далее изделие фиксируют с помощью оснастки согласно его положению в режиме эксплуатации.
При испытаниях на акустическое воздействие, помимо используемого оборудования, важное значение имеет режим контроля. Как правило, контроль проводят при одновременном нагружении во всем требуемом спектре частот, с помощью заданного равномерного спектра звукового давления и заданной продолжительности, согласно техническим условиям.
Важной задачей во время испытаний является определение резонансных частот изделия, на которых амплитуды колебаний максимальны.
По итогам тестов осуществляют внешний осмотр и фиксируются характеристики согласно техническим условиям.
Разновидности акустических камер
Существует 2 типа акустических камер шума для проведения проверки параметров изделий: камера бегущей волны или камера отраженных волн. По-другому эти камеры называются: безэховая камера (камера свободного поля) и реверберационная камера (камера диффузного поля).
В акустической безэховой камере звуковые волны, исходящие от источника шума, не возвращаются обратно. Поэтому эти камеры используют для измерения диаграмм чувствительности микрофонов и диаграмм направленности громкоговорителей, изучения шумов, исходящих от объектов испытаний и т.д. Распространенной практикой служит установка внутри таких камер металлической решетки поверх звукопоглощающего материала. Звукопоглощающий материал для таких камер выполняется в виде специальной клиновидной формы. Размер и форма клиньев выбираются, исходя из частотного диапазона.
В акустической реверберационной камере в каждой точке поля звуковое давление одинаково, отражение звуковых волн происходит специальным образом. Для этого стены камеры изготавливаются из звукоотражающего покрытия. Такие камеры используются для проведения акустических испытаний на вибрацию, для измерения звуковой мощности излучения громкоговорителей, для исследования спектральных характеристик испытательных объектов и т.д.
В зависимости от требуемого звукового давления, от габаритов испытуемых изделий, от технического задания, от бюджета Заказчика, компания ООО «Инженерные решения» готова реализовать проекты акустической камеры на рупорах или акустической камеры на динамиках, скомплектовать камеру необходимыми средствами аппаратно-программного контроля и измерения, провести пуско-наладку и аттестацию.