專利名稱：管道流體噪聲輔助測(cè)量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于與聲學(xué)測(cè)量技術(shù)有關(guān)的裝置，具體涉及一種管道流體噪聲輔助測(cè)量裝置。
背景技術(shù)：
船艇的管道是船艇產(chǎn)生水下噪聲的源頭之一。船艇管路內(nèi)流體中的水噪聲是直接向外輻射噪聲的有效成份。管道內(nèi)的流體受到來(lái)自自身和外部的激勵(lì)后將產(chǎn)生水噪聲，并向外傳播。同時(shí)流體的壓力也因流道截面的變化、管壁粗糙度的影響產(chǎn)生壓力脈動(dòng)。在管道內(nèi)，流體的水噪聲和壓力脈動(dòng)都以動(dòng)態(tài)壓力的形式存在，且都可沿管內(nèi)的流體傳播，很難在管道內(nèi)分離。但兩者的變化和傳播規(guī)律卻各不相同。水(噪)聲是一種聲波，可以遠(yuǎn)距離傳播，而且能穿過(guò)液體和固體介質(zhì)的界面從一種介質(zhì)傳播到另一種介質(zhì)；壓力脈動(dòng)則是一種壓力和流速間相互轉(zhuǎn)換的變化過(guò)程，壓力脈動(dòng)在離開(kāi)管道后便很快消失，遇到固體界面時(shí)，壓力脈動(dòng)不能穿透固體介質(zhì)向外界液體傳遞，因此壓力脈動(dòng)通常又被稱為“偽聲”。
控制和降低管道的水噪聲是船艇設(shè)計(jì)、制造和運(yùn)行中的重要技術(shù)指標(biāo)之一，而實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)的前提是要對(duì)管道中產(chǎn)生的水噪聲進(jìn)行準(zhǔn)確的測(cè)量。而檢測(cè)管道內(nèi)流體的水噪聲是研究管道流體聲輻射的基礎(chǔ)，研究管道流體噪聲時(shí)必須對(duì)管道內(nèi)的流體噪聲特性有真實(shí)的了解。直接在管道內(nèi)設(shè)置傳感器是以往人們?cè)跍y(cè)試中常用的測(cè)量方法，但該方法所測(cè)量的信號(hào)是管道內(nèi)水噪聲和壓力脈動(dòng)的合成信號(hào)，在測(cè)量結(jié)果中不可避免地存在“偽聲”對(duì)水噪聲信號(hào)的干擾，測(cè)量的準(zhǔn)確性較差，難以判斷管道內(nèi)實(shí)際存在的水噪聲及其變化傳播規(guī)律。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足而提供一種能對(duì)管道內(nèi)流體的壓力脈動(dòng)進(jìn)行有效屏蔽的管道流體噪聲輔助測(cè)量裝置，為有效檢測(cè)管道中的水噪聲信號(hào)提供保障。
本發(fā)明為解決上述存在的問(wèn)題所提出的技術(shù)方案為包括有桶形的聲傳導(dǎo)水箱，聲傳導(dǎo)水箱的底部開(kāi)設(shè)有銜接槽孔，銜接槽孔與被測(cè)管道相吻合并與外管壁密封連接，聲傳導(dǎo)水箱中吊掛有水聽(tīng)器。
按上述方案，所述的聲傳導(dǎo)水箱為長(zhǎng)方桶形或圓筒形，聲傳導(dǎo)水箱可由金屬材料制作而成，水箱內(nèi)壁底部和四周設(shè)置吸聲層。
按上述方案，所述的聲傳導(dǎo)水箱的銜接槽孔與被測(cè)管道的外管壁固定密封連接或活動(dòng)密封連接，銜接槽孔與圓管外管壁橫向截面的連接包容面小等于半個(gè)圓管橫截面，即連接包容的弧面小等于圓管半周(≤Л)。
本發(fā)明使用時(shí)只需在聲傳導(dǎo)水箱中加入水，使被測(cè)管道的外管壁與水箱內(nèi)的水接觸，通過(guò)水聽(tīng)器即可有效地檢測(cè)出管道中的水噪聲信號(hào)。本發(fā)明的工作機(jī)理在于管道的水噪聲是一種聲波，可以遠(yuǎn)距離傳播，而且能穿過(guò)液體和固體介質(zhì)的界面從一種介質(zhì)傳播到另一種介質(zhì)；而管道的壓力脈動(dòng)則是一種壓力和流速間相互轉(zhuǎn)換的變化過(guò)程，壓力脈動(dòng)在離開(kāi)管道的后便很快消失，遇到固體界面時(shí)，壓力脈動(dòng)幾乎不能穿透固體介質(zhì)向外界液體傳遞。因此，本發(fā)明應(yīng)用聲波具有較強(qiáng)透射能力的特性，在管道外附加輔助測(cè)量裝置，接受透射的聲波信號(hào)即可屏蔽壓力脈動(dòng)對(duì)水噪聲測(cè)量的干擾，檢測(cè)管道內(nèi)流體的水聲信號(hào)。
本發(fā)明的有益效果在于1、采取聲傳導(dǎo)水箱，可以排除管道流體中壓力脈動(dòng)對(duì)測(cè)量水噪聲的影響，直接測(cè)量管道中的聲信號(hào)，解決了從管道壓力脈動(dòng)和水噪聲信號(hào)混合的流體中提取水聲信號(hào)的問(wèn)題。這對(duì)于正確了解管道內(nèi)的噪聲特性，研究管道內(nèi)流體的噪聲及其變化傳播規(guī)律以及船艇的降噪隱身具有重要意義。2、本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，測(cè)量方式簡(jiǎn)便，使用靈活，便于在不同的場(chǎng)所實(shí)施，可對(duì)在建和已建的管道進(jìn)行管內(nèi)流體噪聲測(cè)試。3、聲傳導(dǎo)水箱內(nèi)敷設(shè)吸聲層減小了水箱內(nèi)壁對(duì)聲波的反射作用，保證了測(cè)量數(shù)據(jù)的線性度和準(zhǔn)確性。


圖1為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的正剖視結(jié)構(gòu)圖。
圖2為本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的正剖視結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合附圖進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例。
第一個(gè)實(shí)施例如圖1所示，包括有桶形的聲傳導(dǎo)水箱2，聲傳導(dǎo)水箱的底部開(kāi)設(shè)有與被測(cè)管道直徑等寬的銜接槽孔，銜接槽孔兩端開(kāi)設(shè)半圓孔與被測(cè)管道相吻合，銜接槽孔與圓管外管壁橫向截面的連接包容面等于半個(gè)圓管橫截面，聲傳導(dǎo)水箱的銜接槽孔與被測(cè)管道1的外管壁焊接成一體，構(gòu)成固定密封連接結(jié)構(gòu)，聲傳導(dǎo)水箱由金屬材料制作而成，水箱內(nèi)壁底部和四周襯墊吸聲層3，吸聲層可為吸聲橡膠，目的是減小水噪聲在聲傳導(dǎo)水箱內(nèi)的反射，減少測(cè)量數(shù)據(jù)的失真。在聲傳導(dǎo)水箱的上端安設(shè)有吊線桿4，吊線桿通過(guò)吊線將水聽(tīng)器5吊掛在聲傳導(dǎo)水箱中。
第二個(gè)實(shí)施例如圖1所示，它與上一個(gè)實(shí)施例的不同之處在于聲傳導(dǎo)水箱的銜接槽孔與被測(cè)管道的外管壁為活動(dòng)密封連接，即在聲傳導(dǎo)水箱的底部設(shè)置活動(dòng)密封連接的銜接槽孔，包括銜接槽孔和與銜接槽孔環(huán)形周邊相配置的密封墊6，對(duì)應(yīng)于銜接槽孔設(shè)置有緊固卡箍9，緊固卡箍通過(guò)兩側(cè)的連接孔與固聯(lián)在聲傳導(dǎo)水箱底面的螺栓7相聯(lián)，與銜接槽孔成合抱狀，通過(guò)旋緊和調(diào)節(jié)螺母8，將聲傳導(dǎo)水箱密封連接于被測(cè)管道上，且被測(cè)管道的外管壁與聲傳導(dǎo)水箱的內(nèi)腔相通，此外，在緊固卡箍的內(nèi)側(cè)可安設(shè)橡膠墊10，起保護(hù)被測(cè)管道的作用。由此構(gòu)成活動(dòng)密封連接的銜接槽孔。本實(shí)施例的其它結(jié)構(gòu)與第一個(gè)實(shí)施例相同。
權(quán)利要求
1.一種管道流體噪聲輔助測(cè)量裝置，其特征在于包括有桶形的聲傳導(dǎo)水箱，聲傳導(dǎo)水箱的底部開(kāi)設(shè)有銜接槽孔，銜接槽孔與被測(cè)管道相吻合并與外管壁密封連接，聲傳導(dǎo)水箱中吊掛有水聽(tīng)器。
2.按權(quán)利要求1所述的管道流體噪聲輔助測(cè)量裝置，其特征在于所述的聲傳導(dǎo)水箱為長(zhǎng)方桶形或圓筒形。
3.按權(quán)利要求1或2所述的管道流體噪聲輔助測(cè)量裝置，其特征在于聲傳導(dǎo)水箱可由金屬材料制作而成，水箱內(nèi)壁底部和四周設(shè)置吸聲層。
4.按權(quán)利要求1或2所述的管道流體噪聲輔助測(cè)量裝置，其特征在于所述的聲傳導(dǎo)水箱的銜接槽孔與被測(cè)管道的外管壁固定密封連接或活動(dòng)密封連接。
5.按權(quán)利要求4所述的管道流體噪聲輔助測(cè)量裝置，其特征在于銜接槽孔與圓管外管壁橫向截面的連接包容面小等于半個(gè)圓管橫截面。
6.按權(quán)利要求1或2所述的管道流體噪聲輔助測(cè)量裝置，其特征在于在聲傳導(dǎo)水箱的上端安設(shè)有吊線桿，吊線桿通過(guò)吊線將水聽(tīng)器吊掛在聲傳導(dǎo)水箱中。
7.按權(quán)利要求4所述的管道流體噪聲輔助測(cè)量裝置，其特征在于所述的活動(dòng)密封連接的銜接槽孔包括銜接槽孔和與銜接槽孔環(huán)形周邊相配置的密封墊，對(duì)應(yīng)于銜接槽孔設(shè)置有緊固卡箍，緊固卡箍通過(guò)兩側(cè)的連接孔與固聯(lián)在聲傳導(dǎo)水箱底面的螺栓相聯(lián)，與銜接槽孔成合抱狀，通過(guò)旋緊和調(diào)節(jié)螺母，將聲傳導(dǎo)水箱密封連接于被測(cè)管道上。
8.按權(quán)利要求4所述的管道流體噪聲輔助測(cè)量裝置，其特征在于聲傳導(dǎo)水箱的銜接槽孔與被測(cè)管道的外管壁焊接成一體，構(gòu)成固定密封連接結(jié)構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種管道流體噪聲輔助測(cè)量裝置。包括有桶形的聲傳導(dǎo)水箱，聲傳導(dǎo)水箱的底部開(kāi)設(shè)有銜接槽孔，銜接槽孔與被測(cè)管道相吻合并與外管壁密封連接，聲傳導(dǎo)水箱中吊掛有水聽(tīng)器。本發(fā)明的有益效果在于1.可以排除管道流體中壓力脈動(dòng)對(duì)測(cè)量水噪聲的影響，直接測(cè)量管道中的聲信號(hào)，解決了從管道壓力脈動(dòng)和水噪聲信號(hào)混合的流體中提取水聲信號(hào)的問(wèn)題。這對(duì)于研究管道內(nèi)流體的噪聲及其變化傳播規(guī)律以及船艇的降噪隱身具有重要意義。2.本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，測(cè)量方式簡(jiǎn)便，使用靈活，便于在不同的場(chǎng)所實(shí)施，可對(duì)在建和已建的管道進(jìn)行管內(nèi)流體噪聲測(cè)試。3.聲傳導(dǎo)水箱內(nèi)敷設(shè)吸聲層減小了水箱內(nèi)壁對(duì)聲波的反射作用，保證了測(cè)量數(shù)據(jù)的線性度和準(zhǔn)確性。
文檔編號(hào)G01H17/00GK1888832SQ200610019620
公開(kāi)日2007年1月3日 申請(qǐng)日期2006年7月13日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月13日
發(fā)明者梁向東, 謝華, 孫曉暉, 周軼美, 王崇琿, 趙淑琴 申請(qǐng)人:中國(guó)艦船研究設(shè)計(jì)中心