[發明專利]一種用于消聲水池的吸聲器及其制造方法

無效

• 申請號: 200710054054.6
• 申請日: 2007-03-14
• 公開（公告）號: CN101266786A
• 公開（公告）日: 2008-09-17
• 發明（設計）人: 陳靈鴿;張同根
• 申請（專利權）人: 中國船舶重工集團公司第七二五研究所
• 主分類號: G10K11/16
• 分類號: G10K11/16;G10K11/162
• 代理公司: 洛陽市凱旋專利事務所
• 代理人: 陸君

技術領域

發明涉及一種非金屬水聲材料結構，特別是涉及到一種用于消聲水池的吸聲器，以及這種吸聲器的制造方法。

背景技術

對水下聲學材料構件性能的測量，最適合的測量場地是水下自由場遠場。天然水域雖然是較理想的自由場試驗場地，但聲學材料構件易受環境、交通、氣候、溫度等因素的影響，測量結果不準確，且自由場試驗廠建設投資大、利用率低，測試成本高，因此國內外聲學測量單位都建有室內水池測量系統，但該系統由于受到水池尺寸的限制，池壁的反射成為影響測量數據準確性的主要問題。鑒于此種原因水聲測量的室內水池多數采用消聲水池形式來解決這個問題，即在水池的所有面上全部敷設消聲材料，使水池的池壁、底面和水面對入射聲沒有反射，從而模擬沒有反射的開闊水域的聲場條件。

傳統的水池消聲采用將吸聲器設計成有漸變過渡層的尖劈型結構，常用的材質有橡膠和天然木尖劈，國外有的采用鋸末水泥尖劈，但適用的頻段較窄，在吸聲器漂浮在水面上，3-80kHz吸聲系數達98％以上，頻段升高時吸聲系數下降。

發明內容

本發明的目的是提供一種用于消聲水池的寬頻吸聲器，本發明進一步的目的是提供一種用于消聲水池的寬頻吸聲器的制造工藝。

為解決上述技術問題，本發明設計了一種消聲水池用吸聲器，消聲器包括包括吸聲圓錐，還包括高頻橡膠板，高頻橡膠板可以是普通的5mm厚橡膠板，也可以是表面帶有漸變過渡層的尖劈型結構突起，吸聲圓錐穿插在高頻橡膠板和孔扳上，吸聲圓錐有純長圓錐、純短圓錐、長短搭配圓錐三種排布。通過不同的圓錐或者圓錐組合可以達到不同的技術效果，例如，長圓錐對于在較低頻率段具有較好的吸聲效果，短圓錐在較低頻率段具有教佳的吸聲效果，長短搭配可以具有較寬范圍的吸聲效果。

吸聲圓錐結構設計可以設計為普通圓錐形狀。可以為普通均勻過渡圓錐，也可以設計為其他非均勻逐漸過渡的圓錐形狀，特別優選Φ36mm×330mm長圓錐或Φ50mm×470mm的圓錐。

吸聲器在水池壁和底部使用時，包括吸聲圓錐、高頻橡膠板和孔扳三層結構，如果在水面使用，則包括吸聲圓錐、高頻橡膠板、孔扳和浮體材料四層結構，吸聲圓錐穿插在高頻橡膠板和孔扳上，浮體材料靠連接件與吸聲圓錐相連。

這種用于消聲水池的吸聲器，吸聲圓錐可以材料可以為普通橡膠，優選采用內耗大的丁基橡膠為基體材料。

吸聲器的高頻橡膠板可以為普通平面型橡膠板，優選形狀設計為尖劈狀，主要滿足高頻吸聲要求。材料可以為普通橡膠，優選主體材料為內耗大的丁基橡膠。

吸聲器的孔扳，可以采用普通的塑料制成，優選采用孔扳材質為PVC，并且按照圓錐每平方米排布數量加工孔。

吸聲器的浮體材料可以選用內部有規則或不規則密閉孔洞的材料制成，優選發泡材料制成的浮體材料，特別優選浮體材料為聚苯乙烯發泡材料。浮體材料厚度可以為70mm。浮體材料加工可以加工成需要的尺寸，優選加工成尺寸為500mm×500mm×70mm。

本發明的技術特征可以相互組合，例如，不同形狀和材質的孔扳、吸聲圓錐、高頻橡膠板可以根據成本以及使用性能等的要求組合使用，相應的，不同材質的浮體材料也可以和不同形狀和材質的孔扳、吸聲圓錐、高頻橡膠板根據成本以及使用性能等的要求組合使用。

發明所述用于消聲水池的吸聲器，優選使用Φ36mm×330mm長圓錐或Φ50mm×470mm的圓錐底部，加一5mm厚的高頻橡膠板作為復合消聲層，采用470長圓錐可使原消聲頻率從2.5kHz-100kHz拓寬到在1.5kHz到250kHz頻率范圍內，吸聲系數達99％以上。

本發明中的材料的制造工藝為：

(1)制備吸聲圓錐1：首先在開放式煉膠機上進行生膠塑煉，按生產配方加入粉料后混煉；混煉膠停放24小時后，采用模壓成型或精密注射成型，得到吸聲圓錐1，模壓工藝參數為：

溫度：150℃-160℃，壓力：8MPa-12MPa，時間：40min-50min

(2)高頻橡膠板2：首先在開放式煉膠機上進行生膠塑煉，按生產配方加入粉料后混煉；混煉膠停放24小時后，采用模壓成型，得到高頻橡膠板2，模壓工藝參數為：

溫度：150℃-160℃，壓力：8MPa-12MPa，時間：45min-50min

(3)制備PVC孔扳3：在8mm厚的PVC板上加工成所需大小的孔或直接將PVC注成孔板。

(4)浮體材料4的加工，將浮體材料加工成尺寸為500mm×500mm×70mm。