本發(fā)明屬于噪聲控制裝置，尤其是涉及一種用于室外裸爆實驗控制噪聲的裝置。

背景技術：
目前，國內外爆破實驗分為兩種：爆炸罐中的實驗與空氣中裸爆。爆破實驗時不僅存在飛石、沖擊波、粉塵等環(huán)境影響，噪聲污染也是必須考慮的因素。空氣中裸爆實驗相比爆炸罐中的實驗，存在模型大、炸藥用量多、噪音難控制等問題，具體的主要是：1、在爆破實驗中采用裸爆的方式，容易產生巨大噪聲，難以消除；2、而常規(guī)的采用橡膠覆蓋在炸藥上進行保護的方式，只是對爆炸產物及飛石有一定控制，對噪聲產生及傳播基本無削減；3、若引入實際的工程設備來降低、控制噪聲，必將導致超高的成本。因此，有必要設計一種結構簡單、成本低、操作方便且噪聲控制效果好的裝置，以克服室外裸爆實驗的上述問題。

技術實現(xiàn)要素：
為了克服現(xiàn)有的空氣裸爆實驗存在的問題，本發(fā)明旨在提供一種室外裸爆實驗專用噪聲控制裝置。本發(fā)明采用的技術方案是：一種室外裸爆實驗專用噪聲控制裝置，其特征在于：噪聲控制裝置為由兩個以上角度相同的扇形組件拼接成的圓餅狀，扇形組件沿徑向分隔為若干獨立的弧形分層，各個分層沿厚度方向依次設置的聚乙烯層、聚氨酯層、空囊與橡膠襯墊。優(yōu)選的，所述噪聲控制裝置由兩個或四個相同角度的扇形組件拼接，所述扇形組件之間由燕尾榫卡接。進一步的，聚乙烯層、聚氨酯層、空囊與橡膠襯墊的厚度比例為4:2:3:4；圓心處的分層半徑為35cm，其余分層的寬度均為10cm；各個分層的空囊均設置獨立的水閥。所述聚乙烯層內部排布有孔洞，聚氨酯層為內部設有孔洞的聚氨酯硬質泡沫塑料；所述噪聲控制裝置還設置有固定橡皮筋，用于對裝置約束加固。一種如上所述的室外裸爆實驗專用噪聲控制裝置的使用方法，包括以下步驟：根據(jù)室外裸爆實驗所需炸藥量及放置位置確定所述噪聲控制裝置使用的分層數(shù)量；使用固定橡皮筋將拼接成型后的噪聲控制裝置固定；確定爆炸實驗爆源的中心點位置，保證爆源中心位于成型后的噪聲控制裝置中垂線上，將爆源及噪聲控制裝置置于平坦的模型表面；通過水閥向噪聲控制裝置的各個分層內注入水；進行實驗；實驗結束后，將噪聲控制裝置拆卸，排掉各分層的水，松開固定橡皮筋，裝置重新恢復圓餅狀后進行收納。本發(fā)明的室外裸爆實驗專用噪聲控制裝置，具有以下有益效果：由多個扇形組件拼接而成，結構簡單；采用聚乙烯、聚氨酯、空囊等輕質材料，重量輕、攜帶方便，而且材料強度和硬度都較高，變形小，逐層對噪聲進行削減，進一步提高噪聲控制效果；各個分層、扇形組件易于拆裝，相互獨立又對應一致，不僅利于更換使用，減少組件之間的互相影響，提高了使用壽命，而且可以根據(jù)實驗數(shù)據(jù)的需要對裝置的尺寸進行自由調整，擴大適用范圍。附圖說明圖1為室外裸爆實驗專用噪聲控制裝置的成型后透視圖；圖2為室外裸爆實驗專用噪聲控制裝置的拼裝前俯視圖；圖3為室外裸爆實驗專用噪聲控制裝置的分層截面結構示意圖；圖4為室外裸爆實驗專用噪聲控制裝置的橡皮筋示意圖。具體實施方式下面結合附圖對本發(fā)明的室外裸爆實驗專用噪聲控制裝置的結構進行詳細說明。如圖1為拼裝成型后的噪聲控制裝置1的示意圖。如圖2所示，拼裝前的噪聲控制裝置1，由四個角度為90°的扇形組件2拼接成的圓餅狀，扇形組件2沿徑向分隔為若干獨立的弧形分層6，每個弧形分層6的寬度均為10cm，圓心處的中心分層的寬度為35cm。如圖3所示，中心分層5與弧形分層6的結構：沿厚度方向依次設置厚度比例為4:2:3:4的聚乙烯層7、聚氨酯層9、空囊10與橡膠襯墊12。四個扇形組件2之間由燕尾榫4卡接。各個弧形分層6的空囊10均設置獨立的水閥11。聚氨酯層9為聚氨酯硬質泡沫塑料；聚乙烯層7內部排布有孔洞8。如圖4所示，噪聲控制裝置還設置有固定橡皮筋13，用于對裝置約束加固。室外裸爆實驗專用噪聲控制裝置的使用方法：根據(jù)室外裸爆實驗所需炸藥量及放置位置確定所述噪聲控制裝置使用的分層數(shù)量；使用固定橡皮筋將拼接成型后的噪聲控制裝置固定；確定爆炸實驗爆源的中心點位置，保證爆源中心位于成型后的噪聲控制裝置中垂線上，將爆源及噪聲控制裝置置于平坦的模型表面；通過水閥向噪聲控制裝置的各個分層內注入水；進行實驗；實驗結束后，將噪聲控制裝置拆卸，排掉各分層的水，松開固定橡皮筋，裝置重新恢復圓餅狀后進行收納。如圖1、圖2所示，R為裝置拼裝后的內徑，L為裝置拼裝后的斜邊長（也即圖3裝置拼接前的半徑），H為裝置拼裝后的垂直高度，l為爆源到模型斜側壁的垂直距離。根據(jù)公式：其中，取ΔPΦ=Ft.max=4Mpa，F(xiàn)t.max=4Mpa為可查詢得的聚乙烯抗拉極限強度，根據(jù)1Mpa=9.8kg/cm2，代入上述公式，可計算得，取值經(jīng)計算有；根據(jù)（W為炸藥重量），取可得l與R、W的關系，再根據(jù)直角三角形定理，計算得L與R、W的關系。實施例一當取單片扇形組件2即1/4圓餅，則扇形扇形組件2的圓心角θ的弧度為π/2，根據(jù)直角三角形定理，當θ=π/2時，有，，取R=，將代入可得：，。實施例二當取雙片扇形組件2即1/2圓餅，則扇形扇形組件2的圓心角θ的弧度為π，當θ=π時，有，，同樣取R=，將代入可得：，。根據(jù)實際情況，對W、l及L進行取最大值整數(shù)進行反向驗算，即可得到如表一所述的數(shù)據(jù)。表一：實施例一與實施例二中：室外裸爆實驗專用噪聲控制裝置的操作步驟一致：根據(jù)表一，由室外裸爆實驗所需炸藥量W可以確定l與L，再加上θ值，可以確定扇形組件2的半徑（亦即），進而確定噪聲控制裝置使用的分層數(shù)量，將確定后的扇形組件2進行拼接成如圖1所示的椎體形；使用固定橡皮筋13套在拼接成型后的噪聲控制裝置1外進行捆綁、固定；根據(jù)W、H、l取值可以確定爆炸實驗爆源的中心點位置，保證爆源中心位于成型后的噪聲控制裝置中垂線上，將爆源及噪聲控制裝置置于平坦表面；通過水閥11向噪聲控制裝置1的各個弧形分層6的空囊10內注入水；進行爆破實驗；實驗結束后，將噪聲控制裝置1拆卸，排掉各弧形分層6的空囊10內的水，松開固定橡皮筋13，裝置重新恢復圓餅狀后進行收納。綜上，本發(fā)明采用室外裸爆實驗專用噪聲控制裝置對實驗噪聲進行控制，1、制作簡單、易于拆裝，而且各層材料都屬于強度硬性高，防摔防變形，對噪聲削減明顯的材料，材料，利于長時間使用，大大提高了爆炸實驗的可行性，減少噪聲的污染，大大降低擾民。2、可根據(jù)需要選擇不同組合的兩種扇形組件，更好的應對實驗中出現(xiàn)的情況，裝置確立所需要的數(shù)據(jù)也是采用范圍值概念，可以更好的服務于實驗，簡化拼裝過程，每個圓餅提供四個九十度（或兩個一百八十度）扇形體系，便于設置對照組，減少無用參數(shù)對實驗數(shù)據(jù)影響。3、扇形組件2的各個弧形分層6都具有自我獨立性，加水、排水相互獨立，避免某一小塊的損壞而影響整個裝置的使用，避免了浪費，四個扇形組件2完全相同，使得各層之間乃至各各扇形組件都能變換使用，有利于增加裝置使用壽命。4、裝置厚度方向使用的材料，有聚乙烯（內部排布孔洞）、聚氨酯開孔硬質泡沫塑料降噪材料（本身內部有空隙）、可注水夾層及軟橡膠襯墊，均能降低噪聲傳播能量，讓最終傳到裝置外的噪聲降低到耳朵能接受的正常水平，有利于實驗的安全性，增大了實驗安全系數(shù)及可行性。5、專用橡皮筋使用，可以對裝置進行很好約束加固，而且材料簡單、來源廣，攜帶、替換方便，可以更好服務于實驗，保證實驗正常進行。以上是本發(fā)明的實施例，不得理解為對本發(fā)明的保護范圍的限制，本技術領域的技術人員應當理解，對本發(fā)明的修改或等同替換，均不脫離本發(fā)明技術方案的保護范圍。