專利名稱：氣動(dòng)高強(qiáng)脈沖噪聲發(fā)生器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于聲學(xué)測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種噪音源裝置。
背景技術(shù)：
噪聲發(fā)生器是進(jìn)行噪聲試驗(yàn)的必備裝置。對(duì)脈沖噪聲源的主要要求是壓力應(yīng)迅速上升到峰值，然后以較慢的速度衰減到環(huán)境壓力，其總的持續(xù)時(shí)間小于ls，其峰值聲壓級(jí)應(yīng)達(dá)到160dB以上。電動(dòng)聲源系統(tǒng)受其原理限制，產(chǎn)生的脈沖噪聲達(dá)不到很高的強(qiáng)度。機(jī)械碰撞式脈沖噪聲一般只能達(dá)到130-140dB，而且體積龐大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，輸出滿足要求的高強(qiáng)脈沖噪聲發(fā)生器。 本發(fā)明的技術(shù)方案是一種氣動(dòng)高強(qiáng)脈沖噪聲發(fā)生器，它包括由高壓驅(qū)動(dòng)段、低壓運(yùn)行段和膜片所組成的激波管；所述高壓驅(qū)動(dòng)段連接到高壓氣體；所述低壓運(yùn)行段的一端與所述高壓驅(qū)動(dòng)段相通，另一端為開(kāi)口，所述低壓運(yùn)行段的截面積小于所述高壓驅(qū)動(dòng)段的截面積；所述膜片為金屬膜片，設(shè)置在所述高壓驅(qū)動(dòng)段與所述低壓運(yùn)行段之間。其工作原理為高壓氣體進(jìn)入高壓驅(qū)動(dòng)段，當(dāng)壓力達(dá)到膜片爆破壓力時(shí)，膜片破碎，低壓運(yùn)行段的氣體受到急劇壓縮，壓強(qiáng)和密度突然顯著增加，形成波陣面，產(chǎn)生的壓強(qiáng)擾動(dòng)將以比聲速大得多的速度傳播；波陣面所到之處，氣流的各種參數(shù)都產(chǎn)生突變，形成激波陣面；激波陣面沿低壓運(yùn)行段向開(kāi)口端高速運(yùn)動(dòng)，到達(dá)開(kāi)口端后氣體體積急劇膨脹，形成脈沖噪聲。激波管形成的脈沖噪聲的特性與激波管的結(jié)構(gòu)有密切的關(guān)系。高壓段的壓力越大，脈沖噪聲的峰值聲壓級(jí)就越高；高壓段壓力維持時(shí)間越長(zhǎng)，聲脈沖寬度就越大；口徑越大，頻率響應(yīng)就越集中在低頻。本發(fā)明產(chǎn)生的脈沖噪聲峰值聲壓級(jí)一般可達(dá)到160dB以上，有效持續(xù)時(shí)間tB為20-50ms,滿足了實(shí)驗(yàn)要求，能夠安全可靠運(yùn)行，而且實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的重復(fù)性良好，建立了較真實(shí)的可供人體和動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的噪聲環(huán)境。


附圖I為本發(fā)明實(shí)施例1、2的結(jié)構(gòu)示意圖；附圖2為本發(fā)明實(shí)施例I的結(jié)構(gòu)示意圖；附圖3為本發(fā)明產(chǎn)生脈沖噪聲時(shí)域波形圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例I :參見(jiàn)附圖1，一種氣動(dòng)高強(qiáng)脈沖噪聲發(fā)生器，它包括由高壓驅(qū)動(dòng)段8、低壓運(yùn)行段10和膜片9所組成的激波管；
所述高壓驅(qū)動(dòng)段8連接到高壓氣體；所述低壓運(yùn)行段10的一端與所述高壓驅(qū)動(dòng)段8相通，另一端為開(kāi)口，所述低壓運(yùn)行段10的截面積小于所述高壓驅(qū)動(dòng)段8的截面積；所述膜片9為金屬膜片，設(shè)置在所述高壓驅(qū)動(dòng)段8與所述低壓運(yùn)行段10之間。實(shí)施例2 :參見(jiàn)附圖1，如實(shí)施例I所述的氣動(dòng)高強(qiáng)脈沖噪聲發(fā)生器，其特征是所述低壓運(yùn)行段10 口徑為48mm ;所述膜片9采用O. 05mm或O. Imm或O. 2mm的鋁制膜片。實(shí)施例3 :參見(jiàn)附圖2，如權(quán)利要求I或2所述的氣動(dòng)高強(qiáng)脈沖噪聲發(fā)生器，它還包括氣源I、減壓器2、截止閥3、儲(chǔ)氣罐4、電磁閥5、限流閥6、泄壓閥7、測(cè)量模塊12、控制模塊11、多個(gè)壓力傳感器A，B，C，D，E，F(xiàn)，G和主控計(jì)算機(jī)13 ；所述氣源I經(jīng)過(guò)所述減壓器2、所述截止閥3與所述儲(chǔ)氣罐4相連；所述儲(chǔ)氣罐4通過(guò)所述電磁閥5、所述限流閥6連接所述高壓驅(qū)動(dòng)段8 ;所述泄壓閥7設(shè)置在所述限流閥 6連接所述高壓驅(qū)動(dòng)段8的管路上；所述多個(gè)壓力傳感器A，B, C，D，E，F(xiàn)，G分為兩組，一組設(shè)置在所述低壓運(yùn)行段10的開(kāi)口外側(cè)及開(kāi)口處和所述低壓運(yùn)行段10的中段，它們將所在點(diǎn)的聲壓值輸出到所述測(cè)量模塊12 ;另一組設(shè)置在所述膜片9的兩側(cè)和所述減壓器2、所述儲(chǔ)氣罐4上，它們將所在點(diǎn)的氣壓值輸出到所述控制模塊11 ;所述主控計(jì)算機(jī)13通過(guò)所述控制模塊11控制所述電磁閥5的工作狀態(tài)，從而控制所述氣動(dòng)高強(qiáng)脈沖噪聲發(fā)生器；通過(guò)所述測(cè)量模塊12和所述控制模塊11獲得所述多個(gè)壓力傳感器A，B, C，D，E，F(xiàn)，G的測(cè)量數(shù)據(jù)，進(jìn)行記錄、處理、顯示和輸出。本發(fā)明產(chǎn)生的脈沖噪聲的峰值聲壓級(jí)主要與激波管的壓力比有關(guān)，提高激波管的驅(qū)動(dòng)段壓力是提高峰值聲壓級(jí)的主要方法。采用膜片9控制激波管驅(qū)動(dòng)段壓力，分別采用
0.05mm、0. lmm、0. 2mm的鋁制膜片，測(cè)量位置在與激波管軸線夾角45度直線I米處；采用48mm 口徑的激波管測(cè)量的結(jié)果，具體測(cè)量數(shù)據(jù)見(jiàn)下表
膜片厚度/mm 控制壓力/MPa 峰值聲壓級(jí)/dB 0.0505158
O. I270165
0.2Ti172根據(jù)峰值聲壓級(jí)的模擬結(jié)果，利用48mm 口徑激波管，通過(guò)調(diào)整測(cè)量位置與激波管口的相對(duì)位置，得到比較接近的有效持續(xù)時(shí)間。采用O. 2mm厚度的鋁制膜片，控制壓力3. 8MPa，分別測(cè)量了 3個(gè)點(diǎn)，3個(gè)點(diǎn)的位置，分別在與激波管主軸夾角45度方向上O. 5m,
1.3m, 2. 4m ;高度與激波管高度相同，測(cè)量結(jié)果見(jiàn)下表
位置 /m O. 5 ~O~2 4
峰值聲壓級(jí)(Lpeak)/dB 173 167158
權(quán)利要求
1.一種氣動(dòng)高強(qiáng)脈沖噪聲發(fā)生器，其特征是它包括由高壓驅(qū)動(dòng)段(8)、低壓運(yùn)行段(10)和膜片(9)所組成的激波管； 所述高壓驅(qū)動(dòng)段(8)連接到高壓氣體； 所述低壓運(yùn)行段(10)的一端與所述高壓驅(qū)動(dòng)段(8)相通，另一端為開(kāi)口，所述低壓運(yùn)行段(10)的截面積小于所述高壓驅(qū)動(dòng)段(8)的截面積； 所述膜片(9)為金屬膜片，設(shè)置在所述高壓驅(qū)動(dòng)段(8)與所述低壓運(yùn)行段(10)之間。
2.如權(quán)利要求I所述的氣動(dòng)高強(qiáng)脈沖噪聲發(fā)生器，其特征是所述低壓運(yùn)行段(10)口徑為48mm ;所述膜片(9)采用0. 05mm或0. Imm或0. 2mm的招制膜片。
3.如權(quán)利要求I或2所述的氣動(dòng)高強(qiáng)脈沖噪聲發(fā)生器，它還包括氣源(I)、減壓器(2)、截止閥(3)、儲(chǔ)氣罐(4)、電磁閥(5)、限流閥(6)、泄壓閥(7)、測(cè)量模塊(12)、控制模塊(11)、多個(gè)壓力傳感器(A，B，C，D，E，F(xiàn)，G)和主控計(jì)算機(jī)(13)； 所述氣源(I)經(jīng)過(guò)所述減壓器(2)、所述截止閥(3)與所述儲(chǔ)氣罐(4)相連；所述儲(chǔ)氣罐⑷通過(guò)所述電磁閥(5)、所述限流閥(6)連接所述高壓驅(qū)動(dòng)段⑶；所述泄壓閥(7)設(shè)置在所述限流閥(6)連接所述高壓驅(qū)動(dòng)段(8)的管路上； 所述多個(gè)壓力傳感器(A，B，C，D，E，F(xiàn)，G)分為兩組，一組設(shè)置在所述低壓運(yùn)行段(10)的開(kāi)口外側(cè)及開(kāi)口處和所述低壓運(yùn)行段(10)的中段，它們將所在點(diǎn)的聲壓值輸出到所述測(cè)量模塊(12);另一組設(shè)置在所述膜片(9)的兩側(cè)和所述減壓器(2)、所述儲(chǔ)氣罐(4)上，它們將所在點(diǎn)的氣壓值輸出到所述控制模塊(11); 所述主控計(jì)算機(jī)(13)通過(guò)所述控制模塊(11)控制所述電磁閥(5)的工作狀態(tài)，從而控制所述氣動(dòng)高強(qiáng)脈沖噪聲發(fā)生器；通過(guò)所述測(cè)量模塊(12)和所述控制模塊(11)獲得所述多個(gè)壓力傳感器(A，B，C，D，E，F(xiàn)，G)的測(cè)量數(shù)據(jù)，進(jìn)行記錄、處理、顯示和輸出。
全文摘要
本發(fā)明屬于聲學(xué)測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種噪音源裝置。其技術(shù)方案是一種氣動(dòng)高強(qiáng)脈沖噪聲發(fā)生器，它包括由高壓驅(qū)動(dòng)段(8)、低壓運(yùn)行段(10)和膜片(9)所組成的激波管；所述高壓驅(qū)動(dòng)段(8)連接到高壓氣體；所述低壓運(yùn)行段(10)的一端與所述高壓驅(qū)動(dòng)段(8)相通，另一端為開(kāi)口，所述低壓運(yùn)行段(10)的截面積小于所述高壓驅(qū)動(dòng)段(8)的截面積；所述膜片(9)為金屬膜片，設(shè)置在所述高壓驅(qū)動(dòng)段(8)與所述低壓運(yùn)行段(10)之間。本發(fā)明產(chǎn)生的脈沖噪聲峰值聲壓級(jí)一般可達(dá)到160dB以上，有效持續(xù)時(shí)間tB為20-50ms，滿足了實(shí)驗(yàn)要求，能夠安全可靠運(yùn)行，而且實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的重復(fù)性良好，建立了較真實(shí)的可供人體和動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的噪聲環(huán)境。
文檔編號(hào)G10K9/06GK102708850SQ20121013954
公開(kāi)日2012年10月3日 申請(qǐng)日期2012年5月8日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月8日
發(fā)明者劉志剛, 劉鋼, 安平, 牛聰敏, 高慧 申請(qǐng)人:中國(guó)航天員科研訓(xùn)練中心