驻波管及声学特性测量装置制造方法
【专利摘要】本实用新型提供一种驻波管及声学特性测量装置，其中驻波管一端为封闭端、另一端为开口端；所述驻波管包括与所述开口端连接的柱状段，以及由所述柱状段朝所述封闭端逐渐收缩的锥形段。本实用新型提供的驻波管以及声学特性测量装置中，驻波管的末端为由柱状段朝封闭端逐渐收缩的锥形段，该锥形段形成的锥状的末端表面能够有效的减少管体末端端面的声反射，从而降低测量误差，提高测量精度。
【专利说明】驻波管及声学特性测量装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及机械技术，尤其涉及一种驻波管及声学特性测量装置。
【背景技术】
[0002]驻波管法测量装置用于测量材料的声学特性，如材料的吸声系数、声阻抗等，被广泛应用在各种新型吸声材料的研究中。
[0003]图1为现有的驻波管法测量装置的结构示意图；如图1所示，驻波管I为横截面为矩形或圆形的管体，一端封闭，另一端开口，驻波管I的开口端固定有扬声器2,扬声器2和驻波管I形成一个密封的腔体，测量探头3放置在该腔体内，扬声器2中心开设有通孔，滑杆穿过扬声器2的通孔，测量探头3固定在滑杆上；待测试的吸声样品4放置在驻波管I内靠近封闭端处，通过推拉滑杆可以改变测量探头3与吸声样品4之间的距离。在进行测量时，扬声器2发出声波，声波在吸声样品4处产生部分反射，在其前方形成驻波，使用测量探头3测出最靠近样品的波腹与波节的驻波比即可得到吸声系数。
[0004]上述方法在测量吸声系数时假设驻波管的末端面没有声反射，但是，在实际测试过程中，始终有部分声波通过吸声样品4后由驻波管的封闭端端面反射回来，使得测量探头3测得的结果带来存在一定误差。
实用新型内容
[0005]本实用新型提供一种驻波管及声学特性测量装置，用以解决现有技术中驻波管的封闭端端面存在较大的声反射而导致测量结果误差较大的技术问题。
[0006]本实用新型的一个方面是提供一种驻波管，所述驻波管一端为封闭端、另一端为开口端；所述驻波管包括与所述开口端连接的柱状段，以及由所述柱状段朝所述封闭端逐渐收缩的锥形段。
[0007]如上所述的驻波管，其中，所述柱状段的横截面为圆形，所述锥形段的横截面为圆形，或者，所述柱状段的横截面为矩形，所述锥形段为棱锥形结构。
[0008]如上所述的驻波管，其中，所述柱状段和锥形段通过螺纹连接成一体。
[0009]本实用新型的另一方面是提供一种声学特性测量装置，包括扬声器以及上述任一项的驻波管；所述扬声器固定设置在所述驻波管的开口端，并与所述驻波管围成密封空腔。
[0010]如上所述的声学特性测量装置，还包括，设置在所述驻波管内的测量探头，所述扬声器的中心开设有通孔，所述通孔内贯穿有可沿驻波管轴向滑动的滑杆，所述测量探头固定在所述滑杆位于所述驻波管内的一端。
[0011]本实用新型提供的驻波管以及声学特性测量装置中，驻波管的末端为由柱状段朝封闭端逐渐收缩的锥形段，该锥形段形成的锥状的末端表面能够有效的减少管体末端端面的声反射，从而降低测量误差，提高测量精度。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1为现有的驻波管法测量装置中驻波管的结构示意图；
[0013]图2为本实用新型实施例一提供的一种驻波管的结构示意图；
[0014]图3为本实用新型实施例二提供的一种声学特性测量装置的结构示意图。
[0015]符号说明:
[0016]1-驻波管2-扬声器 3-测量探头
[0017]4-吸声样品 5-开口端 6-封闭端
[0018]7-柱状段8-锥形段 9-信号处理装置
[0019]10-游标卡尺 11-游标
【具体实施方式】
[0020]为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0021]图2为本实用新型实施例一提供的一种驻波管的结构示意图。如图2所示，本实施例中的驻波管1，一端为封闭端6、另一端为开口端5 ;驻波管1包括与开口端5连接的柱状段7，以及由柱状段7朝封闭端6逐渐收缩的锥形段8。
[0022]具体地，本实施例中的驻波管是一个具有刚性壁的矩形或圆形截面的管体，管体的长度可以根据具体测试需要确定，保证在最低测量频率时，管内至少出现一个波腹和一个波节；驻波管1的柱状段7和锥形段8可以是一体成型结构，也可以是分体式结构，本实施例对此不做限制。
[0023]在实际应用中，吸声样品4安装在驻波管1内，驻波管1的开口端5固定设置有扬声器2，扬声器2的周边用螺丝固定在驻波管1上，扬声器2的轴心与驻波管1的轴心重合，扬声器2作为声源可以发出声波,声波在驻波管1内产生一个平面波，在吸声样品4处产生部分反射，并在吸声样品4前方形成驻波，通过测量最靠近吸声样品4的波腹与波节的驻波比就可以得到吸声系数。此外，若再测出吸声样品4与第一波节之间的距离，还可以进一步计算出吸声样品4的声阻抗。
[0024]本实用新型提供的驻波管，驻波管1的末端为由柱状段7朝封闭端6逐渐收缩的锥形段8，该锥形段8形成的锥状的末端表面能够有效的减少管体末端端面的声反射，从而降低测量误差，提高测量精度。
[0025]在上述实施例技术方案的基础上，优选的是，驻波管1中柱状段7的横截面为圆形，锥形段8的横截面为圆形，即呈圆锥状；或者，柱状段7的横截面为矩形，锥形段8即呈棱锥状，例如锥形段8为四棱锥形结构。
[0026]其中，锥形段8为圆锥形结构或者棱锥形结构，测量不同截面大小的吸声样品4时，均可以直接将吸声样品4放置于锥形段8中，不需要更换驻波管，使用更加方便，提高了驻波管的实用性。
[0027]在上述实施例技术方案的基础上，优选的是，驻波管1的柱状段7和锥形段8通过螺纹连接成一体。
[0028]其中，柱状段7和锥形段8可以为分体式结构，柱状段7和锥形段8的端部上分别开设有相配合的螺纹，锥形段8可以通过螺纹与柱状段7无缝地连接起来。
[0029]图3为本实用新型实施例二提供的一种声学特性测量装置的结构示意图。如图3所示，本实施例中的声学特性测量装置包括扬声器2以及实施例一所述的驻波管1 ;扬声器2固定设置在驻波管1的开口端，并与驻波管1围成密封空腔。
[0030]进一步地，本实施例提供的声学特性测量装置还可以包括设置在驻波管1内的测量探头3，扬声器2的中心开设有通孔，通孔内贯穿有可沿驻波管1轴向滑动的滑杆，测量探头3固定在滑杆位于驻波管1内的一端，扬声器2开设通孔的大小应保证仅供一根滑杆穿过。使用时由测量者推动滑杆在驻波管1内移动，滑杆带动测量探头3在驻波管内移动。测量探头3可以经测量导线与信号处理装置电9连接，测量导线可以经由滑杆腔内导出驻波管1，信号处理装置9可以包括信号放大器、滤波器和指示器等部件，信号放大器和滤波器用于对测量探头3采集到的声波信号进行放大和滤波处理，指示器用于向测量者显示经过处理的声波信号。此外，本实施例提供的声学特性测量装置中，还可以包括游标卡尺10，游标卡尺10的游标11通过螺栓和螺母与滑杆外端相连，游标11的移动方向与驻波管1的轴线平行。
[0031]本实施例提供的声学特性测量装置的具体使用方式为:首先，将吸声样品4放置在驻波管1内之后，控制扬声器2发出一定频率的声波；然后，根据指示器中显示的声波信号的大小，移动滑杆，在靠近待测样品的一端找出声压极大和声压极小的两个位置，记下游标卡尺10的读数；最后，根据测量结果，计算吸声系数。
[0032]本实施例提供的声学特性测量装置中，驻波管的驻波管1末端为由柱状段7朝封闭端6逐渐收缩的锥形段8，锥型结构能够有效的减少驻波管1末端端面的声反射，从而降低测量误差，提高测量精度。
[0033]最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。
【权利要求】
1.一种驻波管，其特征在于，所述驻波管一端为封闭端、另一端为开口端；所述驻波管包括与所述开口端连接的柱状段，以及由所述柱状段朝所述封闭端逐渐收缩的锥形段。
2.根据权利要求1所述的驻波管，其特征在于，所述柱状段的横截面为圆形，所述锥形段的横截面为圆形。
3.根据权利要求1所述的驻波管，其特征在于，所述柱状段的横截面为矩形，所述锥形段为棱锥形结构。
4.根据权利要求1-3任一项所述的驻波管，其特征在于，所述柱状段和锥形段通过螺纹连接成一体。
5.一种声学特性测量装置，其特征在于，包括扬声器以及权利要求1-4任一项所述的驻波管；所述扬声器固定设置在所述驻波管的开口端，并与所述驻波管围成密封空腔。
6.根据权利要求5所述的声学特性测量装置，其特征在于，还包括设置在所述驻波管内的测量探头，所述扬声器的中心开设有通孔，所述通孔内贯穿有可沿驻波管轴向滑动的滑杆，所述测量探头固定在所述滑杆位于所述驻波管内的一端。
【文档编号】G01N29/22GK204116287SQ201420506951
【公开日】2015年1月21日 申请日期:2014年9月3日 优先权日:2014年9月3日
【发明者】杨振清, 赵哲, 邵长金 申请人:中国石油大学(北京)