用于测量风管透声声量的测量器的制作方法

本实用新型涉及一种用于测量风管噪声的测量器，特别涉及一种安装在风管外壁上可测量风管透声的测量器。

背景技术：

商业地产、工业厂房等场所使用的空调及通风系统所用的空调及风机组都是通过风管送风或排风达到降温或升温的目的。通常，设备产生的噪声会沿着风管传播，使得风管的噪声较大，造成环境噪声污染。

目前针对风管噪声的测试，是将测量噪声的声级计放置在风管进风口、排风口和/或风管外壁面上测试噪声，以此判断噪声对环境的影响值，而在这些部位测量得到的噪声多为由风机噪声、风口噪声、通风管道噪声、风管透声、背景噪声等多种类噪声叠加构成的高强度噪声，这些高强度噪声大部分沿着风管从风管的排风口传往外部环境中，其中，有少部分噪声穿透风管向外传播，将该部分噪声称为风管透声(注：由于介质的声学性质不同，一部分噪声会透过风管管壁向外传递，原因是：有少部分噪声由于声源振动，会引起周围弹性介质振动，即当风管振动时，声源产生的振动会以声波的形式向外传播)。

对于由风管排风口传播的噪声通过在排风口处设置降噪设备(如消声器等)可以有效消除这些噪声。

通常，对于风管透声可以忽略不计，但在噪声控制标准要求较高的区域，风管透声则变得不可忽视。当风管内噪声强度过大、风管较薄、风管距离噪音敏感点(要求噪声干扰较低的场所、空间或设备)较近时，风管透声极易导致噪声敏感点的噪声超标。

现有技术中，还没有可专门测量风管透声的声学设备，因此，在制定降噪方案时无法评估风管透声的量级。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是提供一种用于测量风管透声声量的测量器，该测量器可以精准测量风管内噪声穿过风管管壁向风管外传播的风管透声的噪声量数值。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：

本实用新型的用于测量风管透声声量的测量器，包括用于测量噪声声量值的声波传感器，其特征在于：所述声波传感器安装在一个密闭的壳体内，在壳体的顶板上设有通声孔，通声孔内套装有一个两端面为敞口的传声筒，传声筒的外端口穿过通声孔裸露于外，所述声波传感器前端的探头部嵌入传声筒内的后部并与传声筒内壁之间呈间隙设置，声波传感器的管壁与传声筒的内壁之间采用弹性密封材料制作的声筒密封套紧密相接，声波传感器的后端穿过设置于壳体底板上的安装孔置于该底板之外，在壳体内，所述传声筒和声波传感器被包裹在吸声材料之中，在所述顶板外表面上设有由弹性密封材料制作的防震垫，在防震垫上设有可使传声筒的外端塞入其中的垫通孔。

在所述防震垫外表面上，设有可将该测量器紧密贴附在待测风管外壁上的密贴板，在密贴板上与所述垫通孔相对的位置设有可使传声筒外端插入其中的筒位孔，传声筒外端口的端面缩置于筒位孔中。

所述密贴板为磁性材料制作，或者为弹性橡胶材料制作，或者为弹性泡沫材料制作。

所述传声筒的形状为台阶式筒形，传声筒的外侧部的直径小于其内侧部的直径，所述声波传感器的探头部置于传声筒的内侧部里。

在壳体内设有若干个内径不同且可将声波传感器包围住的隔筒，每个隔筒的长度小于壳体的顶板至底板之间距离，相邻两个隔筒中，一个固接在顶板上，另一个则固接在底板上，其相对侧在壳体内由左至右方向上重叠设置，所述吸声材料填充在相邻两个隔筒之间。

在声波传感器的尾端设有一个可将该尾端封装在闭合空间的尾罩，尾罩固接在所述壳体的底板上，在尾罩内设有可将声波传感器尾端包裹住的吸声材料，连接在声波传感器尾端的连接线由设置于尾罩底面板上的出线孔引出。

在所述尾罩内设有多片与所述声波传感器相垂直的隔板，相邻两片隔板中，一片固接在尾罩的左侧板上，另一片则固接在尾罩的右侧板上，两片隔板相对侧在垂直隔板方向上重叠设置，在相邻两片隔板之间填充有所述的吸声材料，所述连接线由填充在相邻隔板之间的吸声材料中穿行引出。

所述顶板为独立设置的单层板，在其周边设有向下延伸的侧边，在该侧边设有若干螺孔，通过螺栓将该顶板的侧边与壳体的侧板固接在一起，在所述侧边与侧板相接处设有由弹性密封材料制作的垫套或垫片。

在传声筒与顶板相接处设有由弹性密封材料制作的隔振套。

在所述安装孔内介于声波传感器与壳体的底板之间设有由弹性密封材料制作的隔声套；在所述出线孔内介于所述连接线与尾罩底面板之间灌有密封胶。

本实用新型可测定风管透声，可以量化评估风管透声的影响，在噪声影响评价和预测的阶段就考虑风管透声的贡献，再决定对风管进行何种程度的治理措施，可形成在经济性和工程进度更优化的技术方案。其同样适用于测定工业设备的外壳透声、建筑外墙透声、建筑玻璃幕墙透声等多种场合，为精细化噪声治理提供量化的测试数据支撑。其为一种简单、方便、快捷准确的测试装置。通过测量得到准确的透声量，评价各个传播途径的噪声贡献量，优化降噪设计方案，为整体降噪提供数据支持，有利于定量分析风管噪声影响。

附图说明

图1是本实用新型测量器应用于测试风管透声时的示意图。

图2是图1中本实用新型测量器的结构断面示意图。

图3是图2中节点a的放大示意图。

图4是图2中节点b的放大示意图。

图5是图4中c向放大示意图。

附图标记如下：

壳体1、顶板11、侧边111、螺孔12、垫套或垫片121(螺孔处的)、侧板13、底板14、通声孔15、隔振套151(通声孔内的)、安装孔16、隔声套161(安装孔内的)、防震垫2、垫通孔21、密贴板3、筒位孔31、传声筒4、内侧部41、外侧部42、过渡段43、声筒密封套44(传声筒与声波传感器之间的)、声波传感器5、探头部51、外壳52、尾端53、连接线54、吸声材料6、尾罩7、左侧板71、右侧板72、底面板73、出线孔74、密封垫75(尾罩与底板之间的)、密封胶76(出线孔内的)、隔筒81、隔板82、铰链91、支杆92、风管100、测量器101。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型的用于测量风管透声声量的测量器，主要用于机组通风工程降噪测试中，其能简单有效且准确的测试通风系统风管100的透声量，测试时吸附在风管100管壁外侧。通过对传声器的隔声密封处理，使传声器排除外界噪声的影响，准确测量风管透声量。

风管透声是指风管100内的一部分噪声通过风管100管壁向外传传播的噪声。

如图2、3、4所示，本实用新型的测量器101由壳体1、传声筒4、声波传感器5、尾罩7、吸声材料6和多个防震隔音的环、套或垫组成。

1、壳体1

壳体1由钢、钛材、铝材或其它碳钢材料制成，其具有一个密闭的内部腔体，其可有效阻止壳体1外的大部分噪声进入其内，避免这些噪声对设置于壳体1内的声波传感器5进行干扰。

壳体1的水平断面形状可为圆形、椭圆形或方形，本实用新型优选方形，方形的边长尺寸为100mm-200mm，壳体1的厚度在0.5mm-2.0mm。

壳体1由顶板11、侧板13和底板14组成(以图2中所示方向为例，上为顶，下为底，下同)，侧板13与底板14为一体结构，顶板11为可从壳体1上拆卸下来的单层板，在顶板11的周边设有向下延伸的侧边111，在侧边111和侧板13上均设有螺孔12，通过螺栓或螺钉穿过该螺孔12，可将顶板11与侧板13固接在一起。

为了使顶板11的侧边111上的螺孔12与壳体1的侧板13上的螺孔12既有位置可调功能，又使其间连接时，孔的漏隙最小，将所述侧边111上的螺孔12与侧板13上的螺孔12均设为条状孔，两个条状孔相垂直。如图5所示，两个条状孔，一个用于减少风管100纵向振动产生的影响，另一个用于减小风管100横向振动产生的影响。

为了防止壳体1外环境产生的噪声(如设备噪声、背景噪声、待测区域之外的风管透声、管道出口绕射噪声等)通过侧边111螺孔12与侧板13螺孔12间进入壳体1内，在所述侧边111与侧板13相接处设有由弹性密封材料制作的垫套或垫片121。

所述顶板11可以为平面板，也可以是曲面板，具体形状视该测量器应用场合的形状而定，即以待测量的风管100的外壁待测面的形状而定。

在所述顶板11上设有通声孔15，所述传声筒4的外端可插入该通声孔15中，通声孔15的作用是引导风管透声进入传声筒4。

在所述底板14上设有安装孔16，用于将声波传感器5的尾部插入其中并固定之，声波传感器5的连接线54(包括信号传输线和电源线)由该安装孔16引出。

在对风管透声进行测量时，需要将该测量器紧贴风管100外壁，为了防止风管100振动产生的噪声传递给顶板11而影响声波传感器5测量的准确性，在顶板11外表面上设一层由弹性密封材料制作的防震垫2(弹性密封材料主要起隔声、隔振、弹性密封作用，其由橡胶、聚氨酯泡沫等高分子柔性材料制作，可为条状、环状或垫片等，下同)。其上与通声孔15对应的位置设有垫通孔21。

为了使本实用新型的测量器在测量时能够与被测的风管100管壁更好且紧密的贴合在一起，在所述防震垫2的外表面上再设一层板，称为密贴板3，该密贴板3可为具有磁吸性能的磁性材料制作，或者为弹性橡胶材料制作，或者为弹性泡沫材料制作。

若风管100为钢铁材质，使用具有磁吸的密贴板3。对于非磁性材料的风管100，如不锈钢或铝制板，使用弹性橡胶或弹性泡沫材质制作的密贴板3，测量时，对该壳体1施加预紧力，使密贴板3受到压缩，避免产生缝隙漏声。

同样，在密贴板3上与所述垫通孔21相对的位置设有可使传声筒4外端插入其中的筒位孔31，将传声筒4插入筒位孔31中后，传声筒4外端口的端面要置于筒位孔31内，即传声筒4的外端面收缩在筒位孔31中，其目的是避免传声筒4的外端与被测的风管100管壁相接触，从而防止风管100振动通过传声筒4媒介传给声波传感器5。

所述通声孔15、垫通孔21和筒位孔31同轴设置，三者的孔径和形状相同。

2、传声筒4

用于将待测风管透声传给声波传感器5。传声筒4的形状可以是两端面为敞口的柱形筒，也可以是两端面为敞口的台阶式柱形筒，本实用新型优选为台阶式柱形筒。

台阶式柱形筒的传声筒4分内侧部41和外侧部42，外侧部42可穿过的述通声孔15和垫通孔21置于所述筒位孔31内，内侧部41置于壳体1里，外侧部42的直径小于其内侧部41的直径，由外侧部42过渡至内侧部41为一喇叭形的过渡段43，外侧部42的外径略小于所述通声孔15的内径。

为了防止风管100振动产生的噪声依次通过密贴板3、防震垫2和顶板11传给该传声筒4，在通声孔15内介于所述外侧部42与顶板11之间设有由弹性密封材料制作的呈环形的隔振套151。

3、声波传感器5

用于检测风管透声声量大小的测量仪，其为专业测量仪器的部件，用于采集噪声数值，由磁性罩壳保护在内。声波传感器5为长条形，其由前至后分别为接收声波的探头部51、外壳52、尾端53和所述连接线54。

探头部51嵌入传声筒4的内侧部41里，该探头部51与传声筒4的内壁之间无接触，即该探头部51以悬空方式置于传声筒4内。外壳52上大部分置于壳体1内，尾端53和连接线54穿过设置于底板14上的所述安装孔16置于底板14之外。

为了进一步防止壳体1外环境产生的噪声依次通过壳体1、传声筒4干扰声波传感器5的测量灵敏度，有如下设置：

1)在声波传感器5的外壳52与传声筒4内壁之间设置由弹性密封材料制作的声筒密封套44。

2)在所述安装孔16内介于声波传感器5与壳体1的底板14之间设有由弹性密封材料制作的隔声套161。

3)在壳体1内填充足够的吸声材料6，所述传声筒4和声波传感器5的外壳52置于吸声材料6的包围中。

吸声材料6主要起吸收噪声的作用。其为玻璃棉、聚酯泡沫、三聚氰胺泡沫、岩棉或其他高分子吸声材料6所制。

4、尾罩7

为了防止壳体1外环境中产生的噪声通过置于所述底板14之外的声波传感器5的尾端53对该声波传感器5的干扰，在壳体1的底板14外表面上密封固接有一个具有密闭空间且可将声波传感器5的尾端53完全包裹住的尾罩7，尾罩7的上端面为敞口，其左侧板71、右侧板72和底面板73为一体封闭结构。

在尾罩7的底面板73上设有出线孔74，声波传感器5的连接线54由该出线孔74引出。

为了减小壳体1外环境产生的噪声依次通过壳体1的侧板13、底板14传至尾罩7内干扰声波传感器5的灵敏度，在尾罩7与壳体1的底部连接处设置由弹性密封材料制作的密封垫75。

为了进一步减小尾罩7外环境产生的噪声(包括壳体1外环境产生的噪声)通过尾罩7罩壁对声波传感器5的干扰，在尾罩7内设有可将声波传感器5尾端53和连接线54包裹住的吸声材料6。

为了防止尾罩7外环境产生的噪声由所述出线孔74顺着连接线54进入尾罩7内干扰声波传感器5的测量灵敏度，在所述出线孔74内介于连接线54与尾罩7底面板73之间灌有密封胶76。

尾罩7由不锈钢、钛材、铝材或其它类碳钢材料制成，为中空壳体1，为方形。边长尺寸一般为80-200mm，厚度1-2mm。

5、隔筒81和隔板82

针对壳体1外环境和尾罩7外环境产生的噪声通过与壳体1或尾罩7的振动而进入壳体1和尾罩7内的噪声有可能干扰声波传感器5的测量灵敏度的问题，本实用新型在壳体1和尾罩7内进一步分别设置阻隔这些噪声向声波传感器5方向传播的隔筒81和隔板82。

1)隔筒81，为若干个以声波传感器5为中轴且内径不同的筒，每个隔筒81的长度小于壳体1的顶板11至底板14之间的距离，相邻两个隔筒81中，一个固接在顶板11上，另一个则固接在底板14上，相邻两个隔筒81的相对侧在壳体1内由左至右方向上重叠设置，所述吸声材料6填充在由多个隔筒81构成的弯曲通道内。

上述结构使可进入壳体1内的噪声在垂直声波传感器5的方向上被隔筒81阻隔，穿过所述弯曲通道的噪声，则被填充于该弯曲通道内的吸声材料6捕获。

2)隔板82，为多片与声波传感器5相垂直的上下间隔设置的板，相邻两片隔板82中，一片固接在尾罩7的左侧板71上，另一片则固接在尾罩7的右侧板72上，两片隔板82相对侧在垂直隔板82方向上重叠设置，在相邻两片隔板82之间填充有所述的吸声材料6，所述连接线54由填充在相邻隔板82之间的吸声材料6中穿行引出。

同理，设置隔板82结构也能进一步阻隔和捕获进入尾罩7内的噪声。

隔筒81和隔板82可由不锈钢、钛材、铝材、各类碳钢材料制成。厚度可在1-2mm。

6、辅助部件

铰链91和支杆92主要起支撑、传送该测量器的作用，其可调节角度与位置，可由碳钢、不锈钢等材料制成。

7、测量方法

1)将本实用新型的测量器以其顶板11上的密贴板3紧贴待测风管100的管壁，启动声波传感器5。

2)正对传声筒4的风管100管壁处的风管透声则垂直进入该传声筒4内并由声波传感器5的探头部51捕获。

3)壳体1和尾罩7外环境产生的噪声被设置在本实用新型各环节的弹性密封结构有效隔离，从而确保声波传感器5捕获到的噪声仅为待测风管100测试区域产生的风管透声。