大管径消声器中高频声学性能的实验测量方法
【专利摘要】本发明的目的在于提供大管径消声器中高频声学性能的实验测量方法，实验装置末端采用空管路和末端消声器两种截然不同的阻抗，以此来改变边界条件，从而建立表述待测消声器前后入射和反射声波幅值关系的两个方程组。在现有的消声器传递损失测量原理和实验设备的基础上，设计由两段刚性同心圆管组成的进出口测量管段，由于测量管段中的环形管结构和直径较小的内管的平面波截止频率比原来消声器进出口管道的平面波截止频率高很多，从而拓展了消声器传递损失的测量频率范围。本发明不用设计无反射端，可以准确测量消声器中高频的声学特性。
【专利说明】大管径消声器中高频声学性能的实验测量方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及的是一种测量方法，具体地说是声学测量方法。
【背景技术】
[0002]内燃机是舰船动力装置的主要噪声源之一。随着内燃机向高速化、大功率、高效率方向发展，其噪声问题将更加突出。噪声控制标准的不断提高，使得内燃机噪声控制变的尤为重要。消声器是一种安置于内燃机进排气管道中，既能使气流畅通地流过又能使噪声降低的一种专用设备。
[0003]消声器的声学性能评价指标主要有三种:插入损失、传递损失、噪声衰减量。其中传递损失是消声器入口处入射声功率级与出口处透射声功率级之差，它是消声器本身特有的属性，与管道系统和噪声源无关，是衡量设计阶段消声器消声性能的重要指标。
[0004]目前消声器声学性能的实验测量方法只能测量消声器进出口管道平面波范围内的声学性能。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提供能够测量消声器进出口管道中出现非平面波时消声器声学性能的大管径消声器中高频声学性能的实验测量方法。
[0006]本发明的目的是这样实现的:
[0007]本发明大管径消声器中高频声学性能的实验测量方法，其特征是:
[0008](I)将待测消声器安装在进口测量管段和出口测量管段之间，进口测量管段端部安装扬声器，扬声器连接功率放大器，出口测量管段端部安装末端消声器，在进口测量管段和出口测量管段上均安装压电式传声器和压阻式传声器，所有压电式传声器和压阻式传声器连接连接电荷放大器，电荷放大器和功率放大器连接数据采集分析仪，数据采集分析仪连接计算机；进口测量管段和出口测量管段均由内外两段刚性同心圆管组成，外层圆管的外径和进口测量管段和出口测量管段管口直径相同；
[0009](2)数据采集分析仪产生正弦信号或白噪声信号，通过功率放大器放大得到能够驱动扬声器的信号，将信号送入扬声器产生均勻稳定声场，扬声器产生的声场进入进口测量管段内，声波经过待测消声器进入出口测量管段，最后进入末端消声器，进口测量管段和出口测量管段的压电式传声器和压阻式传声器提取测量管段内的声场信息，通过电荷放大器放大，然后将电荷信号输送到数据采集分析仪，由计算机存储实验数据；
[0010](3)将末端消声器换成与进口测量管段和出口测量管段外径相同的刚性圆柱管道，通过改变末端的阻抗来改变末端边界条件，重复步骤(2)再进行一次测量，然后进行待测消声器传递损失的计算:建立表述待测消声器前后入射和反射声波幅值关系的两个方程组，将两次测得的数据代入传递损失计算公式从而求出待测消声器的传递损失。
[0011]本发明还可以包括:
[0012]1、所述的待测消声器传递损失的计算过程为:[0013]分别将两种不同负载条件下进出口测量段传感器信号傅里叶谱进行声波分解，得到上游入射波Au、反射波Bu和下游入射波Ad、反射波Bd，
[0014]第一种负载方式:
[0015]
【权利要求】
1.大管径消声器中高频声学性能的实验测量方法，其特征是: (1)将待测消声器安装在进口测量管段和出口测量管段之间，进口测量管段端部安装扬声器，扬声器连接功率放大器，出口测量管段端部安装末端消声器，在进口测量管段和出口测量管段上均安装压电式传声器和压阻式传声器，所有压电式传声器和压阻式传声器连接连接电荷放大器，电荷放大器和功率放大器连接数据采集分析仪，数据采集分析仪连接计算机；进口测量管段和出口测量管段均由内外两段刚性同心圆管组成，外层圆管的外径和进口测量管段和出口测量管段管口直径相同； (2)数据采集分析仪产生正弦信号或白噪声信号，通过功率放大器放大得到能够驱动扬声器的信号，将信号送入扬声器产生均勻稳定声场，扬声器产生的声场进入进口测量管段内，声波经过待测消声器进入出口测量管段，最后进入末端消声器，进口测量管段和出口测量管段的压电式传声器和压阻式传声器提取测量管段内的声场信息，通过电荷放大器放大，然后将电荷信号输送到数据采集分析仪，由计算机存储实验数据； (3)将末端消声器换成与进口测量管段和出口测量管段外径相同的刚性圆柱管道，通过改变末端的阻抗来改变末端边界条件，重复步骤(2)再进行一次测量，然后进行待测消声器传递损失的计算:建立表述待测消声器前后入射和反射声波幅值关系的两个方程组，将两次测得的数据代入传递损失计算公式从而求出待测消声器的传递损失。
2.根据权利要求1所述的大管径消声器中高频声学性能的实验测量方法，其特征是:所述的待测消声器传递损失的计算过程为: 分别将两种不同负载条件下进出口测量段传感器信号傅里叶谱进行声波分解，得到上游入射波Au、反射波Bu和下游入射波Ad、反射波Bd， 第一种负载方式:
3.根据权利要求1或2所述的大管径消声器中高频声学性能的实验测量方法，其特征是:声源声压级比背景噪声声压级至少高10dB。
【文档编号】G01M99/00GK103439126SQ201310289365
【公开日】2013年12月11日 申请日期:2013年7月11日 优先权日:2013年7月11日
【发明者】季振林, 李海龙, 方智 申请人:哈尔滨工程大学