吸声尖劈测试用驻波管系统研制及试验研究

主要介绍吸声尖劈测试用驻波管系统的研制及相关试验的研究工作。本系统的构建与测试基于驻波比原理,管体矩形截面为0.6 m×0.6 m,长度为7.2 m。系统通过传声器传动系统实现管内声压随距离变化的自动测量,距离分辨率可达0.3 mm（5 mm/s移动速度下）,在40 Hz~280 Hz频段内可对材料的吸声系数、声阻抗、反射系数、声导纳进行测试,克服传统驻波比测量方法测试精度不高、测量效率低的缺点,为高效、准确测量材料吸声性能提供很好的途径。目前还未见国内关于类似系统的报道,依据相关国家校准规范经第三方计量部门鉴定,各项技术指标均满足要求。同时还通过试验研究得出对实际吸声尖劈测试具有借鉴意义的结论。     

吸声尖劈高频声学特性比较评价法

吸声尖劈的声学性能直接影响消声室自由声场空间范围的参数结果,然而驻波比法和传递函数法无法评价吸声尖劈的高频声学特性,为此提出一种自由声场空间范围比较评价法,实现吸声尖劈高频声学特性的评价。该方法建立在已知自由声场空间范围的消声室环境基础上(自由声场空间范围定义为参考值),将消声室内足够面积的尖劈替换为被校准的吸声尖劈,测量当前轴向的自由场空间范围结果并与参考值进行比较,得到被校准吸声尖劈与参考尖劈的声学特性差异,实验结果表明该方法有效可行。此外,设计3组实验对该方法进行优化:在实际应用中传声器朝向声源测量、声压级结果需进行声衰减补偿,消声室内地网铺设吸声材料可有效降低实验误差。     

脉冲法测定吸声壁面的吸声系数

一、引言 对于吸声材料或者吸声结构的吸声系数,通无用驻波管法或混响时间法进行测量。驻波管法只能测定小面积试件的法向吸声系数,对于较大的构件,例如吸声尖劈,由于它的单个尺寸较大,必须采用大型驻波管。截面60×60厘米2的驻波管,测量的频率应在250赫以下,最高不得超过500赫。 混响时间法只能测出大面积试件的无规入射吸声系数,而不能测量不同入射角时的吸声系数。用混响时间法进行现场测量时,由于实际房间往往并不满足完全扩散的条件,因此测量结果并不真实反映壁面的吸声系数。 为了弥补上述常规测量方法的缺陷,本文探讨采用脉冲法进行…     

驻波管中声学材料隔声性能的修正计算方法

用驻波管四传声器法,分析了透射管中多次透射反射波对隔声量测试结果的影响,在考虑所有多次透射反射波的因素后推导了修正计算公式。通过对不同样品的测试,比较了考虑所有透射反射波的修正方法与仅考虑第一次透射反射波的修正方法的区别。实验结果表明：采用吸声性能优良的透射管声学末端,考虑一次透射反射波的修正方法可以得到正确的测量结果;而如果采用吸声性能较差的透射管声学末端,则应该考虑到所有高次透射反射波的影响。     

有源吸声尖劈的实验研究

提出了一种利用有源控制改善吸声尖劈低频声吸收的方法。实验研究了正入射下,有源控制系统对吸声尖劈低频段吸声性能的补偿效果;比较了用有源控制分别对吸声尖劈正面和背面声阻抗与空气阻抗进行匹配两种误差策略,发现将误差传声器放置在尖劈前更合理,既能保证较好的低频吸声效果,又能占用较少的空间。实验结果表明,有源控制系统与20cm长的传统尖劈相结合所构成的总长约40cm的有源吸声尖劈,在100-1000Hz频率段,吸声系数可以达到0.98-1.00,和80cm长的传统尖劈的吸声性能相当。     

双传声器技术测量材料的吸声系数

双传声器技术常用来测量声场中某点的声强。由声学原理知,声强是声场中某点的瞬时声压和质点速度的乘积,而声阻抗率则是二者之比。所以可以利用双传声器技术来测量材料表面的声阻抗率,从而推知吸声系数。 在半消声室中用此法测定了 1m～2矿渣棉的吸声系数。声源为悬挂在四米多高的喇叭,双传声器尽量靠近材料表面,可假设在材料表面的小段距离内近似为平面波声场。测定了在不同△X(双传声器间距)与X(双传声器中点至材料表面距离)组合下的吸声系数,并与驻波管中测得的正入射吸声系数值作了比较。 误差分析及提高测试精度的方法 (1)双传声器间…     

吸声材料复特性阻抗和复声速的测试技术及其应用

工程技术对吸声材料的声学性能，一般以吸声系数或法向声阻抗率来反映，它们可以方便地用驻波管法测定。传统的驻波管测试用一系列纯音进行，由驻波场中的驻波比及第一声压极小的位置确定垂直入射吸声系数ａｏ及法向声阻抗率Ｚ。近年来发展了一种双测点测试技术，用白噪声进行操作，借助ＦＦＴ等信号处理技术，可以迅速地直接获得全频域内的实验结果。不过，吸声系数或声阻抗率与吸声材料层的厚度及安装条件等因素有关，一种结构的实测数据不能随便推广应用到另一种结构，为此，在实际工程中对吸声结构作优化设计时更需要知道只决定于吸声材…     

管道中测量材料的声学性能

1引言 材料声学性能的测量总是备受声学家的关注.尽管传统的测量方法如混响室法、隔声室法已被应用很久了,但一直存在着争议.而传统的驻波管法被认为是精确的,但由于单频发声,因而是费时的.随着电子计算技术发展起来的双传声器、三传声器及四传声器法弥补了传统测量方法的不足.双传声器法可以测量材料的复反射系数、法向声阻抗及吸声系数,已制定了相应的国际标准.四传声器法可以测量材料的传递损失.但就测试系统而言,将双传声器法和四传声器法应用在同一个系统中测量材料的除声速外所有的声学参数还很少见.我们构造了这样的一个测试系统并将测试结果与传统的方法得到的结果进行对比,得到了较好的结果.     

消声室尖劈的吸声测量

消声室尖劈的声学指标通常是用低频的截止频率来描述,即在截止频率以上,垂直入射吸声系数必须等于或超过0.99,因此鉴定尖劈的主要目的就在于确定其是否符合此项声学指标。直到目前,测量失劈吸声系数的唯一方法是单频的驻波比法(SWR法)。但是,我们在最近的一系列鉴定中已采用了新的传递函数法(TF法),这种方法是根据无规噪声激发,采用两个话筒接收以及双通道数字信号处理,测量时间可以减少十分之九或更多。 在管内装置尖劈时必须注意要采取一定的措施。通常尖劈底部的边缘部分应用吸声材料加以填封,用来消除尖劈与管壁间的空气间隙。对大多…     

水声材料研发、测试及系统开发

水声材料研发专业组隶属于杭州应用声学研究所换能器与水下声系统研发中心和国防科技工业水声计量一级站,从事水声材料研发和校准测试技术研究工作,可提供声学结构设计、硫化灌注工艺、声学性能测试、测量系统设计和丌发、消声水池工程项目等技术服务,提供无硫橡胶吸声尖劈系列、无硫橡胶吸声圆锥系列、耐压吸声术尖劈、耐压宽带反声障板、耐压吸声障板、耐压隔声构件、去耦复合材料、透声包覆层材料等产品。     

矢量水听器自动校准系统的研究及实现

研制的矢量水听器自动校准系统在水声计量领域具有重要的应用价值,能够实现低频范围内矢量水听器的自动校准。利用动态信号采集卡采集被测信号和标准水听器的输出信号,对驻波管内的声场分布进行了测量分析,对系统的测量不确定度进行了分析评定,对声压灵敏度进行了比对测试。该系统校准矢量水听器的扩展不确定度为1.6dB。     

驻波声场下面对面式声强探头误差分析

针对面对面式声强探头的结构特点,基于传声器等效声学模型,对声强探头相位失配误差进行了讨论,深入分析了驻波声场下面对面式声强探头测量误差产生的原因和误差分布曲线,指出面对面式声强探头支架反射产生的微弱驻波声场会对双传声器的相位校准精度产生影响,提出了改进的校准方法。所分析模型和结论的有效性最终通过试验进行了验证。     

水声材料低频声性能的驻波管测量

介绍一种用于水声材料低频声性能测量的驻波管测试系统。该系统采用双水听器传递函数法来测量材料样品在背衬下的低频反射系数 ,测量频率低于 1kHz,管子的内径为 85mm。文中首先对测量方法和系统构成作必要的说明 ,然后对水 空气自由界面的反射系数进行测量来验证本系统的测量方法 ,通过对均匀橡胶材料样品的测量 ,分析了系统的测量不确定度     

热声热机系统声场研究

从热声热机的驻波热声效应机理出发,系统地研究了其中的声压和声速的相位关系式,指出实际的热声热机系统声场为驻波和行波混合声场,要提高循环效率,必须采用不同的循环气体和热声叠来适当地控制其中的驻波比.     

基于管内平面波分解的热声谐振管声功测量方法

提出了通过平面声波分解测量热声谐振管中单频压力波声功的方法.在该方法中,只要测量沿程两点的声压,便可将管内平面驻波声场分解为入射波和反射波两种分量.由这种分解可以求出入射波的声功和反射波的声功,二者之和决定了总声功.该方法考虑了粘性耗散和热传导带来的损失,即使在高频、高驻波比情况下也能得到准确的测量结果.由于这种平面波分解的方式可以对整个谐振管内的声场参数进行重构,与以往的双传感器声功测量方法相比,显著优点是不仅能够获得两个压力测点中点的声功,还能得到整个谐振管上沿程各点的声功,这对于分析热声系统各部分的声功耗散是非常有用的,这种方法在原理上也更易于理解.     

Design of RF feed system and cavities for standing-wave accelerator structure

We are developing a standing wave structure with an rf feed to each individual cell. This approach minimizes rf power flow and electromagnetic energy absorbed by an rf breakdown. The objective of this work is a robust high-gradient (above 100 MV/m) X-band accelerator structure.     

驻波管测试仪测量金属橡胶吸声性能误差分析

驻波管测试仪是用于测量材料吸声性能的专用仪器，利用该仪器对金属橡胶吸声性能进行测量，使测量结果满足金属橡胶吸声性能实验研究的精度要求，且便于材料实验结果的误差分析，需对驻波管测试仪进行检测和调试。借助于吸声性能参数的理论计算公式，分析了AWA6122A型驻波管测试仪的主要误差来源，分别检测了各主要误差源的误差大小，确定了提高测量精度的方法，为金属橡胶吸声性能的实验研究提供基础，也为同类仪器的检测提供了方法。     

驻波场原油破乳及盐衡算方法

原油在加工前要进行脱水脱盐处理。声波破乳是十分有效的强化原油脱水脱盐方法。利用声波的破乳机理．在驻波场中考察了声波声强和辐照时间等对鲁宁管输原油破乳的影响,并得到较好的试验条件为：原油预热温度约80℃,搅拌强度400r·min^-1,搅拌时间15min,破乳剂NS-2003用量20μg·g^-1,注水量5％,声波辐照时原油温度80℃。辐照声强0．38W·cm^2,辐照时间约5min,沉降温度75℃,沉降时间90min;在此实验条件下原油的脱后含水率0．37％．盐含量3．85mg·L^-1;脱水率92．696,脱盐率87．9％。原油盐衡算发现,原油注水量偏少时,脱后原油中盐含量偏高的原因是原油与水不能充分接触,盐不能充分地被洗脱。     

垂直腔面发射激光器菲涅耳系数矩阵法设计

应用薄膜光学的菲涅耳系数矩阵方法,对垂直腔面发射激光器的驻波场分布设计做了深入的研究。计算结果表明,分布布拉格反射镜生长顺序对器件内部驻波分布有重要的影响。同时也说明菲涅耳系数矩阵法设计垂直腔面发射激光器是一种快速准确的方法。