专利名称：气动高强脉冲噪声发生器的制作方法
技术领域：
本发明属于声学测试技术领域，特别涉及一种噪音源装置。
背景技术：
噪声发生器是进行噪声试验的必备装置。对脉冲噪声源的主要要求是压力应迅速上升到峰值，然后以较慢的速度衰减到环境压力，其总的持续时间小于ls，其峰值声压级应达到160dB以上。电动声源系统受其原理限制，产生的脉冲噪声达不到很高的强度。机械碰撞式脉冲噪声一般只能达到130-140dB，而且体积庞大。
发明内容
本发明的目的是提供一种结构比较简单，输出满足要求的高强脉冲噪声发生器。 本发明的技术方案是一种气动高强脉冲噪声发生器，它包括由高压驱动段、低压运行段和膜片所组成的激波管；所述高压驱动段连接到高压气体；所述低压运行段的一端与所述高压驱动段相通，另一端为开口，所述低压运行段的截面积小于所述高压驱动段的截面积；所述膜片为金属膜片，设置在所述高压驱动段与所述低压运行段之间。其工作原理为高压气体进入高压驱动段，当压力达到膜片爆破压力时，膜片破碎，低压运行段的气体受到急剧压缩，压强和密度突然显著增加，形成波阵面，产生的压强扰动将以比声速大得多的速度传播；波阵面所到之处，气流的各种参数都产生突变，形成激波阵面；激波阵面沿低压运行段向开口端高速运动，到达开口端后气体体积急剧膨胀，形成脉冲噪声。激波管形成的脉冲噪声的特性与激波管的结构有密切的关系。高压段的压力越大，脉冲噪声的峰值声压级就越高；高压段压力维持时间越长，声脉冲宽度就越大；口径越大，频率响应就越集中在低频。本发明产生的脉冲噪声峰值声压级一般可达到160dB以上，有效持续时间tB为20-50ms,满足了实验要求，能够安全可靠运行，而且实验数据的重复性良好，建立了较真实的可供人体和动物实验的噪声环境。
附图I为本发明实施例1、2的结构示意图；附图2为本发明实施例I的结构示意图；附图3为本发明产生脉冲噪声时域波形图。
具体实施例方式实施例I :参见附图1，一种气动高强脉冲噪声发生器，它包括由高压驱动段8、低压运行段10和膜片9所组成的激波管；
所述高压驱动段8连接到高压气体；所述低压运行段10的一端与所述高压驱动段8相通，另一端为开口，所述低压运行段10的截面积小于所述高压驱动段8的截面积；所述膜片9为金属膜片，设置在所述高压驱动段8与所述低压运行段10之间。实施例2 :参见附图1，如实施例I所述的气动高强脉冲噪声发生器，其特征是所述低压运行段10 口径为48mm ;所述膜片9采用O. 05mm或O. Imm或O. 2mm的铝制膜片。实施例3 :参见附图2，如权利要求I或2所述的气动高强脉冲噪声发生器，它还包括气源I、减压器2、截止阀3、储气罐4、电磁阀5、限流阀6、泄压阀7、测量模块12、控制模块11、多个压力传感器A，B，C，D，E，F，G和主控计算机13 ；所述气源I经过所述减压器2、所述截止阀3与所述储气罐4相连；所述储气罐4通过所述电磁阀5、所述限流阀6连接所述高压驱动段8 ;所述泄压阀7设置在所述限流阀 6连接所述高压驱动段8的管路上；所述多个压力传感器A，B, C，D，E，F，G分为两组，一组设置在所述低压运行段10的开口外侧及开口处和所述低压运行段10的中段，它们将所在点的声压值输出到所述测量模块12 ;另一组设置在所述膜片9的两侧和所述减压器2、所述储气罐4上，它们将所在点的气压值输出到所述控制模块11 ;所述主控计算机13通过所述控制模块11控制所述电磁阀5的工作状态，从而控制所述气动高强脉冲噪声发生器；通过所述测量模块12和所述控制模块11获得所述多个压力传感器A，B, C，D，E，F，G的测量数据，进行记录、处理、显示和输出。本发明产生的脉冲噪声的峰值声压级主要与激波管的压力比有关，提高激波管的驱动段压力是提高峰值声压级的主要方法。采用膜片9控制激波管驱动段压力，分别采用
0.05mm、0. lmm、0. 2mm的铝制膜片，测量位置在与激波管轴线夹角45度直线I米处；采用48mm 口径的激波管测量的结果，具体测量数据见下表
膜片厚度/mm 控制压力/MPa 峰值声压级/dB 0.0505158
O. I270165
0.2Ti172根据峰值声压级的模拟结果，利用48mm 口径激波管，通过调整测量位置与激波管口的相对位置，得到比较接近的有效持续时间。采用O. 2mm厚度的铝制膜片，控制压力3. 8MPa，分别测量了 3个点，3个点的位置，分别在与激波管主轴夹角45度方向上O. 5m,
1.3m, 2. 4m ;高度与激波管高度相同，测量结果见下表
位置 /m O. 5 ~O~2 4
峰值声压级(Lpeak)/dB 173 167158
权利要求
1.一种气动高强脉冲噪声发生器，其特征是它包括由高压驱动段(8)、低压运行段(10)和膜片(9)所组成的激波管； 所述高压驱动段(8)连接到高压气体； 所述低压运行段(10)的一端与所述高压驱动段(8)相通，另一端为开口，所述低压运行段(10)的截面积小于所述高压驱动段(8)的截面积； 所述膜片(9)为金属膜片，设置在所述高压驱动段(8)与所述低压运行段(10)之间。
2.如权利要求I所述的气动高强脉冲噪声发生器，其特征是所述低压运行段(10)口径为48mm ;所述膜片(9)采用0. 05mm或0. Imm或0. 2mm的招制膜片。
3.如权利要求I或2所述的气动高强脉冲噪声发生器，它还包括气源(I)、减压器(2)、截止阀(3)、储气罐(4)、电磁阀(5)、限流阀(6)、泄压阀(7)、测量模块(12)、控制模块(11)、多个压力传感器(A，B，C，D，E，F，G)和主控计算机(13)； 所述气源(I)经过所述减压器(2)、所述截止阀(3)与所述储气罐(4)相连；所述储气罐⑷通过所述电磁阀(5)、所述限流阀(6)连接所述高压驱动段⑶；所述泄压阀(7)设置在所述限流阀(6)连接所述高压驱动段(8)的管路上； 所述多个压力传感器(A，B，C，D，E，F，G)分为两组，一组设置在所述低压运行段(10)的开口外侧及开口处和所述低压运行段(10)的中段，它们将所在点的声压值输出到所述测量模块(12);另一组设置在所述膜片(9)的两侧和所述减压器(2)、所述储气罐(4)上，它们将所在点的气压值输出到所述控制模块(11); 所述主控计算机(13)通过所述控制模块(11)控制所述电磁阀(5)的工作状态，从而控制所述气动高强脉冲噪声发生器；通过所述测量模块(12)和所述控制模块(11)获得所述多个压力传感器(A，B，C，D，E，F，G)的测量数据，进行记录、处理、显示和输出。
全文摘要
本发明属于声学测试技术领域，特别涉及一种噪音源装置。其技术方案是一种气动高强脉冲噪声发生器，它包括由高压驱动段(8)、低压运行段(10)和膜片(9)所组成的激波管；所述高压驱动段(8)连接到高压气体；所述低压运行段(10)的一端与所述高压驱动段(8)相通，另一端为开口，所述低压运行段(10)的截面积小于所述高压驱动段(8)的截面积；所述膜片(9)为金属膜片，设置在所述高压驱动段(8)与所述低压运行段(10)之间。本发明产生的脉冲噪声峰值声压级一般可达到160dB以上，有效持续时间tB为20-50ms，满足了实验要求，能够安全可靠运行，而且实验数据的重复性良好，建立了较真实的可供人体和动物实验的噪声环境。
文档编号G10K9/06GK102708850SQ20121013954
公开日2012年10月3日 申请日期2012年5月8日 优先权日2012年5月8日
发明者刘志刚, 刘钢, 安平, 牛聪敏, 高慧 申请人:中国航天员科研训练中心