Вплив густини задимлення на параметри акустичного пристрою спорядження рятувальника

Лєвтєров Олександр Антонович

Національний університет цивільного захисту України

http://orcid.org/0000-0001-5926-7146

Стативка Євгеній Степанович

Національний університет цивільного захисту України

http://orcid.org/0000-0003-1536-2031

DOI: https://doi.org/10.52363/2524-0226-2023-37-7

Ключові слова: акустичний пристрій, сенсор, акустичний опір, коефіцієнт відображення, візуальний конт-роль

Анотація

Експериментально визначені поправочні значення відстані до перешкоди в залежності від акустичного імпедансу середовища для акустичного пристрою спорядження рятуваль-ника. Результати вимірювань було отримано за допомогою розробленої експериментальної установки, яка враховувала, у реальному часі, зміни акустичного імпедансу та температуру середовища за допомогою двоканального вимірювача температури та датчика оптичного проникнення середовища. Температура середовища (у замкнутому просторі) змінювалась від 20 °С до 60 °С, а показник оптичного проникнення від 0 до 100 %, де 100 % відповідає повній оптичній непроникності середовища. Отримано залежності розповсюдження акусти-чних хвиль при зміні показника оптичної проникності середовища та температури. Попра-вочне значення для відстані до перешкоди, що розраховується акустичним пристроєм на дистанції 1000 мм становило (+0,013 м). Відносна похибка при проведенні вимірювань не перевищувала 2 %. Встановлено, що при зростанні хвильового імпедансу показники відста-ні до перешкоди зменшуються, тому коригуюча залежність має додатне значення. Отримані результати дозволяють підвищити достовірність показань акустичного пристрою, як додат-кового спорядження рятувальника. Отримані, в результаті експерименту, дані дозволяють детальніше відображати форму перешкоди. Апроксимуючі поліноми коефіцієнта відобра-ження акустичних хвиль залежності об’ємного вмісту включень при кутах падіння від 0° до 30° визначено. Використання отриманих поліномів дозволяє підвищити швидкодію програ-много коду керуючого мікроконтролеру акустичного пристрою. Отримані залежності вра-ховано у розрахунковому алгоритмі програмного коду мікроконтролеру акустичного при-строю визначення форми та відстані до перешкоди, що дозволяє підвищити ефективність орієнтування рятувальника в умовах незадовільного візуального контролю при виконання аварійно-рятувальних робіт.

Посилання

1. Костенко Т. В. Особливості травматизму рятувальників в Україні. Вісті Донецького гірничого інституту. 2017. №1. С. 165–169. ISSN 1999-981X
2. Лєвтєров О. А., Стативка Є. С. Визначення параметрів акустичного прила-ду екіпірування рятувальників. Problems of Emergency Situations. 2022. № 2(36). С. 280–295. doi.org/10.52363/2524-0226-2022-36-21
3. Hiremath N., Kumar V., Motahari N., Shukla D. An Overview of Acoustic Im-pedance Measurement Techniques and Future Prospects. Metrology. 2021. P. 17–38. doi: 10.3390/metrology1010002
4. Kirtskhalia V. The dependence of the speed of sound in the Earth’s atmos-phere on its density and the correction of Mach’s number. Ilia Vekua Sukhumi Insti-tute of Physics and Technology. Conf. Series: Materials Science and Engineering. 2021. P. 1–7. doi: 10.1088/1757-899X/1024/1/012037
5. Teregulova E. A. Features of the Passage of Acoustic Waves at Right Angle through a System of Layers of Multifractional Gas Suspensions. Lobachevskii Journal of Mathematics. 2021. P. 2222–2225. doi: 10.1134/S1995080221090262
6. Choon M. P., Sang H. Lee. Propagation of acoustic waves in a metamaterial with a refractive index of near zero. Applied Physics Letters. 2013. P. 46–57. doi 10.1063/1.4811742
7. Pozdieiev S., Nuianzin O., Sidnei S., Shchipets S. Computational study of bearing walls fire resistance tests efficiency using different combustion furnaces con-figurations. MATEC Web of Conferences. 2017. Vol. 116. № 02027. doi: 10.1051/matecconf/201711602027
8. ДСТУ EN 469:2017. Захисний одяг для пожежників. Вимоги щодо показ-ників якості захисного одягу для пожежників. URL: http://online.budstandart.com/ua/catalog/doc-page?id_doc=82840
9. Wilk-Jakubowski J. Analysis of Flame Suppression Capabilities Using Low-Frequency Acoustic Waves and Frequency Sweeping Techniques. Department of In-formation Systems. Kielce University of Technology. 2021. P. 5–8. doi: 10.3390/sym13071299
10. Gubaidullin D. A., Teregulova E. A. Propagation acoustic signal in the mul-tifractional gas suspension. Journal Physics. Journal of Physics: Conf. Series 1328. 2019. P. 1–5. doi: 10.1088/1742-6596/1328/1/012079
11. Kenney L. W., Degroot D. W., Lacy A. H. Extremes of human heat tolerance: life at the precipice of thermoregulatory failure. Journal of Thermal Biology. 2004. Vol. 29. P. 479–485. doi: 10.1016/j.jtherbio.2004.08.017