[發明專利]一種吸聲系數現場測量裝置及方法

有效

• 申請號: 200910076125.1
• 申請日: 2009-01-07
• 公開（公告）號: CN101458231A
• 公開（公告）日: 2009-06-17
• 發明（設計）人: 鄭四發;連小珉;李克強;郝鵬;楊殿閣;羅禹貢;王建強
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: G01N29/11
• 分類號: G01N29/11
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司
• 代理人: 徐 寧;關 暢

技術領域

本發明涉及一種吸聲系數測量裝置及方法，特別是關于一種可用于對吸聲材料的吸聲系數進行現場測量的吸聲系數現場測量裝置及方法。

背景技術

目前，吸聲材料在工業和建筑等領域的應用越來越多，其吸聲系數直接影響著吸聲材料的效果，而快速準確的測量吸聲材料的吸聲系數對于合理選擇材料、控制噪聲有著重要的作用。現在常用的吸聲系數的測量方法是混響室法和駐波管法，駐波管法又分為駐波比法和傳遞函數法?；祉懯曳y量的是無規則入射的吸聲系數，但混響室的建造費用相當昂貴，不利于大規模使用。駐波管法測量的是垂直入射的吸聲系數和吸聲材料的表面法向聲阻抗，但駐波管只能對小型試件進行測量，得到的吸聲細數往往不能和應用情況相吻合，因此如何對吸聲材料的吸聲系數進行現場測量是提高噪聲控制水平的一個重要問題。法國學者J.F.Allard和日本學者Y.Takahashi等都對吸聲系數的現場測量方法進行了一定的研究(Journal?of?NoiseControl?Engineering，32(1)，1989；Applied?Acoustics?Vol.66)，但未設計出專門的測試裝置。同時由于實驗環境、實驗裝置及頻率限制等因素的影響，其測試方法很難在實際的工作狀態下對吸聲材料進行測試。

發明內容

針對上述問題，本發明的目的是提供一種可用于對吸聲材料的吸聲系數進行現場測量的吸聲系數現場測量裝置及方法。

為實現上述目的，本發明采取以下技術方案：一種吸聲系數現場測量裝置，其特征在于：它包括一測量探頭和一中空的固定手柄；所述測量探頭包括一探頭基體、兩傳聲器測量探頭和一材料間距測量探頭；所述探頭基體為一金屬板，所述探頭基體的一端和中間位置各開有一滑槽，在兩所述滑槽之間的所述探頭基體上橫向設置有一位置測量尺；所述探頭基體的另一端與所述固定手柄樞接；所述傳聲器測量探頭包括一圓柱形傳聲器固定管；所述傳聲器固定管的下部連接一導向塊，所述導向塊滑設在所述探頭基體上部的滑槽內；所述傳聲器固定管的前端設置有一用來固定連接傳聲器的BNC接頭；所述傳聲器固定管的后端設置有一傳聲器位置標尺，所述傳聲器位置標尺的尖端與傳聲器的軸線重合，所述傳聲器位置標尺指在所述位置測量尺上；所述材料間距測量探頭橫向設置在所述探頭基體中間位置的滑槽上，其一端伸出所述探頭基體；所述材料間距測量探頭下部亦連接一導向塊，所述導向塊滑設在所述探頭基體中間位置的滑槽內；所述材料間距測量探頭的中心位置設置有一材料間距位置標尺，所述材料間距位置標尺亦指在所述位置測量尺上。

所述探頭基體的一端為矩形，另一端為半圓形，所述探頭基體的圓形端通過螺栓和固定螺母與所述固定手柄樞接。

一種采用上述裝置的吸聲系數現場測量方法，其包括以下步驟：1)在被測材料附近布置三至四個聲源激勵，頻率范圍約為20Hz至20KHz；2)將傳聲器A、B安裝在兩傳聲器固定管前端的BNC接頭上，并通過位置測量尺調整傳聲器A、B的間距至所需間隔，一般在10mm左右；3)移動材料間距測量探頭，通過材料間距位置標尺確定材料間距測量探頭的伸出長度以調整傳聲器A或B到材料表面的距離，一般控制在20mm以內，并連接傳聲器A、B的信號線與采集系統，準備進行記錄；4)將探頭基體前端靠近被測材料，并將材料間距測量探頭的伸出端靠住被測材料表面，確保探頭基體與被測材料表面平行，手持固定手柄保持穩定，記錄傳聲器A和傳聲器B的間距d，傳聲器A或B到被測材料表面的距離l；5)將聲源激勵的頻率調至5KHz以上，待被測位置的聲場穩定后，同時采集傳聲器A、B的聲壓信號，采樣時間一般在20s以上；6)松開探頭基體與固定手柄的固定螺母，將測量探頭翻轉180度，調整材料間距測量探頭的位置，與第一次測量的距離l相同；調整傳聲器A、B的位置，與第一次測量的間距d相同；重復步驟4)和步驟5)，再次記錄傳聲器A、B的聲壓信號。