一种复杂稳定声场声压测试装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种声学测试装置，特别是一种用于复杂稳定声场声压测试的新装 置。
【背景技术】
[0002] 近场声全息技术是近年来声学研究的前沿，通过近场声全息技术(NAH)，可以较精 确地进行声源识别和定位，运用这种技术可以实现近场声场重建与可视化，因此，NAH技术 的研究对于抑制噪声污染具有非常重大的意义，NAH技术的关键是如何测得全息面上的声 压分布，而现有的测试装置都比较笨重，调试安装都非常麻烦，工作量非常大，需要大量的 人力与物力，而且测试结果一般不能现场完成，需要回到实验室进行处理，因此有必要发明 一种小型，轻量化的新型声压测试新装置，该装置在相应的智能控制系统(不是本发明的重 点，这里不详细说明，见与本发明同日申请的该装置的智能控制系统）的控制下，能自动调 试，自动校正，自动测试，自动计算结果，以减少大量的人力与物力，减轻人们的劳动强度， 同时特别能适合大型复杂稳定声场的现场作业。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的是提供一种小型、轻量化的新的声压测试装置，该装置安装与调试 都比较简单，测量时可以减少大量的人力与物力，可以减轻人们的劳动强度，能提高测量数 据的精度，同时特别能适合现场作业。
[0004] 为达到上述目的，本发明采用的技术方案是:该装置包括整个装置运动的驱动机 构I、声学探头阵列升降及旋转驱动机构II，声学探头阵列伸缩驱动机构III、声学探头阵列 IV、声学探头阵列测试通道校正驱动机构V、声源参考位置测量柱VI、点声源标准声波发生 器VII。所述整个装置运动的驱动机构I包括底座，底座下设有驱动轮和万向轮，在底座上设 有电器控制箱，底座正中央处通过轴承套VIII与声学探头阵列升降及旋转驱动机构II的滑 槽I相连，所述声学探头阵列升降及旋转驱动机构II包括滑槽I，装在滑槽I内的齿条I，在滑 槽I靠近下端处设有步进电机D5,步进电机D5通过齿轮I与齿条I相连，滑槽I上还设有测距 激光发射器II，滑槽I的最下端通过齿轮辐C与步进电机D4相连，齿条I上端靠近末段处设有 测距激光接收器II，齿条I的末端设有螺孔I，通过螺栓与声学探头阵列伸缩驱动机构III的 滑槽II相连;所述声学探头阵列伸缩驱动机构III，包括滑槽II，装在滑槽II内的齿条II，在 滑槽II的左端设有螺孔，通过螺栓与声学探头阵列升降及旋转驱动机构II的齿条I连，滑槽 II左端设有步进电机D6，通过齿轮II与齿条II相连，齿条II的右端设有螺孔II，通过螺栓与 声学探头阵列主固定臂相连，滑槽II左端还设有测距激光发射器III，齿条II右端设有测距 激光接收器III。
[0005] 本发明进一步技术方案:所述声学探头阵列IV包括声学探头阵列主固定臂，声学 探头阵列主固定臂的下端设有螺孔，通过螺栓与声学探头阵列伸缩驱动机构III的齿条II 相连，声学探头阵列主固定臂上设有螺孔，通过螺栓与多条声学探头阵列分固定臂相连，声 学探头阵列分固定臂的一端设有螺孔，通过螺栓与声学探头阵列主固定臂相连，声学探头 阵列分固定臂上设有固定声学探头的通孔，声学探头阵列主固定臂中下部位置通过螺孔与 螺栓与声学探头阵列测试通道校正驱动机构支撑支架相连，该支撑支架，在通道校正时连 上，在声压实测时，不连支撑支架，声学探头阵列主固定臂中下部位置还设有用于检测声学 探头阵列主固定臂是否与声学探头阵列测试通道校正驱动机构支撑支架相连的位置传感 器K1，声学探头阵列主固定臂的中部设有一个通孔，用于测试通道校正时固定声源参考位 置声学探头，同时通孔内设有一个用于检测声源参考位置声学探头是否位于声学探头阵列 主固定臂的通孔内的位置传感器K3。
[0006] 本发明更进一步技术方案:所述声学探头阵列测试通道校正驱动机构v包括方型 框架和标准声波产生器三维运动控制机构，方型框架左右两条边内侧设有滑槽III，所述标 准声波产生器三维运动控制机构包括使标准声波产生器做上下运动的横杆，横杆左右两端 分镶嵌于方型框架左右两条边的滑槽III内，横杆中部设有通孔，通过轴承套IV与丝杆I相 连，丝杆I下端通过轴承套III与方型框架的下边相连，并且穿过方型框的下边与齿轮幅F相 连，丝杆I上端通过轴承套V与方型框架的上边相连，方型框架下边还设有步进电机D8,通过 齿轮辐F与丝杆I相连，横杆横向中央设有滑槽IV，滑槽IV内设有丝杆II，丝杆II左右端分别 通过轴承套I、轴承套VI与横杆两侧端相连，横杆左端设有步进电机D7,通过齿轮幅D与丝杆 II相连，另外丝杆II还通过轴承套VII与控制声波产生器做平面运动的小车相连。
[0007] 本发明更进一步技术方案：所述的控制声波产生器做平面运动的小车包括纵向 杆，纵向杆一端设有轴承套VII与丝杆II相连，纵向杆纵向中央设有滑槽V，滑槽V内设有丝 杆III，丝杆III两端通过轴承套IX、轴承套II与纵向杆两端相连，丝杆III还通过轴承套（图 中未画出）与标准声波产生器相连，纵向杆前端还设有步进电机D9,通过齿轮幅E与丝杆III 相连。
[0008] 本发明更进一步技术方案:所述整个装置运动的驱动机构I的底座下其中一个驱 动轮附近设有驱动其运动的步进电机D1，步进电机D1通过齿轮副A与该驱动轮相连，底坐下 的另一个驱动轮的一侧设有驱动其运动的步进电机D2,步进电机D2通过齿轮副B与该驱动 轮相连，底座一侧还设有控制其运动方向的电磁检测机构，底座上设有一个步进电机D3，通 过齿轮与量角器传感器I相连，量角器传感器I上设有测距激光接收器I。
[0009] 本发明更进一步技术方案;所述的声源参考位置测量柱VI包括拉伸杆、支撑杆、声 源参考位置测量柱基座，支撑杆一端与声源参考位置测量柱基座相连，另一端与拉伸杆相 连，拉伸杆上设有通孔，用于固定声源参考位置声学探头，通孔中还设有一个用于检测声源 参考位置声学探头是否位于声源参考位置测量柱VI的位置传感器K2,支撑杆上还设有紧固 螺栓，用于固定拉伸杆，声源参考位置测量柱基座上设有步进电机D10,步进电机D10通过齿 轮与量角器传感器II相连，量角传感器II上设测距的激光发射器I，
[0010] 本发明更进一步技术方案:所述的标准声波发生器包括基体、压电片、吸声筒、声 学探头固定弹性橡胶圈，压电片与外加激励信号相连，吸声筒位于基体内，吸声筒上端贴近 压电片，下端与声学探头固定弹性橡胶圈相连点声源标准声波发生器包括一只特制的扬声 器。
[0011] 由于采用上述结构，本发明一种复杂稳定声场声压测试新装置具有以下有益效 果：
[0012] (1)装置简单、轻巧，调试方便
[0013] 本发明一种复杂稳定声场声压测试装置，结构很简单，也很轻巧，克服了以住装置 中笨重的缺点，只需简单安装后，后面所有的定位与测试都是在控制系统的控制下(不是本 发明的重点，在此不做详细描述）自动进行，不需要人工干预，可以大大节省人力物力，减轻 人们的劳动强度，特别是在大型、多点测试的复杂稳定声场中更加明显。
[0014] (2)能使测试数据更加精确，可靠
[0015] 本发明一种复杂稳定声场声压测试装置，由于大部分工作不需人工干预，减少了 人为误差，所以使测试的数据更加可靠，精确。
[0016] 下面结合附图和实施例对本发明种一种复杂稳定声场声压测试装置进一步说明。
【附图说明】
[0017] 图1是本发明一种复杂稳定声场声压测试装置主体结构示意图；
[0018] 图2是是本发明一种复杂稳定声场声压测试装置去掉声学探头阵列测试通道校正 驱动机构结构主视方向示意图；
[0019] 图3是本发明一种复杂稳定声场声压测试装置去掉声学探头阵列测试通道校正驱 动机构结构左视方向示意图；
[0020] 图4是本发明一种复杂稳定声场声压测试装置声学探头阵列测试通道校正驱动机 构结构示意图；
[0021] 图5是本发明一种复杂稳定声场声压测试装置声学探头阵列测试通道校正驱动机 构中步进电机D7与丝杆II 23连接侧视方向示意图；
[0022] 图6是本发明一种复杂稳定声场声压测试装置声学探头阵列测试通道校正驱动机 构中步进电机D8与丝杆I 21连接俯视方向示意图；
[0023] 图7是本发明一种复杂稳定声场声压测试装置声学探头阵列测试通道校正驱动机 构中步进电机D9与丝杆III32连接主视方向示意图；
[0024] 图8是本发明一种复杂稳定声场声压测试装置声源参考位置测量柱结构示意图；
[0025] 图9是本发明一种复杂稳定声场声压测试装置标准声波发生器示意图；
[0026] 图10是本发明一种复杂稳定声场声压测试装置点声源标准声波生器示意图；
[0027] 图11是本发明一种复杂稳定声场声压测试装置标准声波发生器阵列示意图；
[0028] 图12是本发明一种复杂稳定声场声压测试装置另一种声学探头阵列结构示意图；
[0029] 图13是本发明一种复杂稳定声场声压测试装置整个装置从原点到达待测全息面 处的示意图。
[0030] 主要元件标号说明：1-驱动轮、2-底座、3-量角传感器I、4-测距激光接收器I、5-电 器控制箱、6-测距激光发射器II、7_滑槽I、8_齿条I、9_测距激光接收器II、10-螺孔I、11-测 距激光发射器III、12-滑槽II、13-齿条II、14-测距激光接收器III，15-螺孔II、16-声学探 头阵列