可调压力腔室体积的次声实验系统的制作方法_2

文档序号:9144936阅读:来源:国知局
室体积的次声实验系统,包括箱体、声源驱动设备和声压检测设备,所述箱体包括扬声器室11和经封闭处理的谐振腔1、腔壁上的共振腔管2和腔壁夹层间的吸声材料3构成的次声压力腔室;所述扬声器室11与声源驱动设备连接,声源驱动设备与声压检测设备连接;还包括声压误差主动控制设备,所述声压误差主动控制设备分别与声源驱动设备和声压检测设备连接;所述次声压力腔室的体积可调,
[0031]所述声源驱动设备包括正弦信号发生器6、功率放大器5和扬声器4 ;所述声压检测设备,包括传声器10、次声滤波器和声级计9和PC机8 ;所述声压误差主动控制设备为信号监测单元和增益系数选择单元7 ;
[0032]所述系统的声源驱动设备、声压检测设备和声压误差主动控制设备工作方式如下。所述系统由PC机8控制正弦信号发生器6,产生I?20Hz的单频信号,通过功率放大器5对信号进行放大,然后供给扬声器4,通过选定频率和调节功放可以控制谐振腔I的次声频率和声压级;根据不同的实验对象尺寸,移动连接副立柱12-2和横梁12-3的角件组合,确定压力腔室的体积,并安装调节对应的调节管2-1,通过调节压力腔室的体积、调节管的长度和直径等三个变量来使谐振腔I的共振频率与扬声器4输出的基频正弦信号相吻合,从而使压力腔室产生次声共振,达到最大声压级;置于压力腔室内部的传声器10,可以根据测量位置的需要而布置在不同测量点,并连接次声滤波器和声级计9,声级计9输出次声幅频、相频和次声声压级等信号给PC机8存储,便于以后的信号处理、观察;PC机8输出到信号监测单元和增益系数选择单元7,并根据信号监测单元确定的声压信号误差控制增益系数选择单元确定适宜的增益系数,主动控制功率放大器5,使谐振腔I内的测量点获得自适应调节的精确、稳定的理想声压。
[0033]所述共振腔管2由调节管2-1和法兰2-2组成;所述调节管2_1为两端开口的可伸缩组合套管,具有不同直径并插入法兰2-2的孔径形成过盈配合;
[0034]结合图1至图5说明本实施方式,所述箱体由碳纤维壁板14用螺栓或螺钉固定在箱体框架12上围成。所述箱体由固定扬声器4的带孔碳纤维壁板11-1隔离为两部分,下部为次声压力腔室、上部为扬声器室11。所述次声压力腔室的箱体框架12内侧需固定碳纤维壁板14,形成具有双层箱体壁及底板的封闭谐振腔1,谐振腔I的左壁空腔1-1、前壁空腔
1-2、右壁空腔1-3、后壁空腔1-4和底板空腔1-5填充吸声材料3,其顶部加强横梁12_5中央安装有日光灯11-7。所述扬声器室11底部带孔碳纤维壁板11-1的均布圆孔A 11-2上共固定四个扬声器4,其上端有碳纤维箱盖11-4,所述碳纤维箱盖11-4前部安装有箱盖锁
I1-6,后部通过三个箱盖合页11-5固定在箱体框架12上。所述箱体安装有透明玻璃门13,透明玻璃门13—侧装有门锁13-1、另一侧通过三个门合页13-2固定在箱体框架12中的门柱12-9上。所述箱体在箱体框架12的四根主立柱12-1下端面分别安装有万向轮12-10。
[0035]所述次声压力腔室的侧面1/3高度左右开一个圆孔B 1-6,圆孔Bl_6外侧通过螺栓同心固定一个法兰2-2,法兰2-2可以有不同孔径系列,以配合不同直径调节管2-1,调节管2-1为两端开口的可伸缩组合套管,可以调节长度,也可以具有不同直径,并可以插入法兰2-2的孔径形成过盈配合。通过改变压力腔室的体积、调节管2-1的长度和直径等三个变量来调节次声压力腔室内次声共振频率大小,需要根据实验所用的频率和次声压力腔室体积的不同组合制作出系列调节管2-1。
[0036]本实施方式所述的箱体框架12是由4040系列和4080系列工业铝合金型材通过角件组合连接组装而成的长方体结构;所述箱体框架12的四根主立柱12-1采用4080系列工业铝合金型材,其余均采用4040系列工业铝合金型材;所述四根主立柱12-1内侧通过螺栓连接分别固定四根副立柱12-2,其顶端通过角件组合分别固定四根顶梁12-4,其下端通过角件组合分别固定四根底梁12-8,其上端截面处分别安装有端盖12-6。所述顶梁12-4和底梁12-8在箱体透明玻璃门13处,设有一根门柱12-9,并通过角件组合连接顶梁12-4和底梁12-8,门柱12-9上用螺钉固定三个门合页13-2,连接透明玻璃门13。正对箱体前门侧的顶梁12-4上表面用螺钉固定三个箱盖合页11-5,连接碳纤维箱盖11-4。所述底梁12-8的内侧设立三根加强底梁12-7,并通过角件组合连接。所述副立柱12-2在箱体两侧面处,通过角件组合连接副立柱12-2和横梁12-3。所述两个横梁12-3分别通过角件组合连接在加强横梁12-5上。上下移动横梁12-3与副立柱12-2间的四个角件组合,可以改变横梁12-3和加强横梁12-5平面在副立柱12-2上的高度位置,从而改变谐振腔I的体积。
[0037]本实施方式所述的副立柱4-2上设置刻度标记系列,使其满足利用压力腔室的体积、调节管2-1的长度和直径等三个变量确定共振频率时的压力腔室的体积值系列。所述双层箱体壁中的左右侧碳纤维壁板1-7安装在箱体框架12内侧,在上下移动横梁12-3与副立柱12-2间的四个角件组合时会与横梁12-3干涉,其高度需配合横梁12-3在副立柱
12-2上的高度位置,在一定高度范围内需更换一个近似高度的左右侧碳纤维壁板1-7,只需根据刻度标记系列制作几组不同高度的左右侧碳纤维壁板1-7作为更换。
[0038]本实施方式所述的带孔碳纤维壁板11-1上均布四个圆孔A11-2来安装扬声器4,并通过螺栓或螺钉固定在两个横梁12-3和加强横梁12-5上,其四角有40X40mm的开口
11-3配合四根副立柱12-2的端面尺寸,使两个横梁12-3、加强横梁12_5和带孔碳纤维壁板11-1的组合能在四根副立柱12-2高度方向上移动,从而实现谐振腔I的体积系列。
[0039]本实施方式中所述的角件组合是由角件A、六角法兰螺母B和角栓C组成。所述角件组合用来连接两个工业铝合金型材,角件A的两个直角端面分别接触两个铝合金型材,角栓C通过其中一个铝合金型材的端面进入滑槽D并穿过角件A上的通孔E,拧上六角法兰螺母B,将角件A和这个铝合金型材固定;同样,可将所述的另一个铝合金型材与角件A固定。所述角件组合通过沿滑槽D移动角栓C,可以移动角件组合,进而改变其中一个铝合金型材在另一个铝合金型材上的位置,即为本箱体中调节横梁12-3与副立柱12-2间的四个角件组合在副立柱12-2上高度位置的方法,进而作为本箱体调节压力腔室体积的手段。
[0040]【具体实施方式】二、本实施方式为采用【具体实施方式】一所述的可调压力腔室体积的次声实验系统测试次声对人体和动物影响的实验方法:
[0041]次声对人和动物生理功能的影响是多方面的,主要包括次声对神经系统、心血管系统、内分泌系统、对前庭和听觉系统等的影响。实验研究的关键因素主要由次声暴露频率、暴露强度、暴露时间和次声对人和动物影响结果信息的获取。
[0042]首先,选定人或动物等实验对象,根据实验对象尺寸,依据副立柱12-2上的标记刻度系列来移动连接副立柱12-2和横梁12-3的角件组合,选择合适的压力腔室体积;根据次声压力腔室的体积和实验要求的次声暴露频率安装相应的共振腔管2,并通过调节压力腔室的体积、调节管2-1的长度和直径等三个变量使压力腔室产生次声共振,达到最大声压级;
[0043]然后,根据实验要求的次声暴露频率,由PC机8控制正弦信号发生器6产生相应的单频信号,传输给功率放大器5 ;根据实验要求的次声暴露强度,PC机8通过信号监测和增益系数选择单元7控制功率放大器5对信号进行放大,然后供给扬声器4,使谐振腔I内达到实验要求的次声暴露强度;置于压力腔室内部的可移动传声器10,将测量信号输出到次声滤波器和声级计9,声级计输出次声幅频、相频和次声声压级等信号给PC机8存储,便于以后的信号处理、观察;
[0044]PC机8输出信号到信号监测和增益系数选择单元7,并根据信号监测单元确定的声压信号误差控制增益系数选择单元确定适宜的增益系数,主动控制功率放大器5,使谐振腔I内的测量点获得自适应调节的精确、稳定的理想声压。
当前第2页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1