[發明專利]一種三維矢量聲強探頭

在審

• 申請號: 201710468840.4
• 申請日: 2017-06-20
• 公開（公告）號: CN107389183A
• 公開（公告）日: 2017-11-24
• 發明（設計）人: 魯毅;柳小勤;伍星;劉韜;劉暢
• 申請（專利權）人: 昆明理工大學
• 主分類號: G01H17/00
• 分類號: G01H17/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種三維矢量聲強探頭，屬于噪聲源識別及控制領域。

背景技術

目前常用的聲強測量方法是雙傳聲器互功率譜聲強測量法，即通過兩個相距很近的傳聲器測量測量的聲壓，從而獲得某一方向的單一聲強。由于聲強矢量，既可以確定聲音在空間傳播的大小又可以確定其方向，因此三維矢量聲強的測量在噪聲源識別領域的應用有很高的價值。但獲得矢量聲強關鍵需要測量在X、Y、Z三個方向的聲強分量，這樣才能確定在空間的大小和方向。

早期，用一個聲強探頭對X、Y、Z三個方向分別進行測量來獲得聲強分量，具體操作需要三次完成采樣，測量過程耗時長，不易保證空間定位的準確度。

丹麥B&K公司生產的B&K WA0447型三維矢量探頭采用三對傳聲器對六個通道同時采樣，一次測量三個方向的聲強，但由于其中心點的聲壓由六個傳聲器測得的聲壓平均獲得，因而引入較大的誤差，并且一個三維矢量探頭使用六個傳聲器，成本非常昂貴。

發明內容

本發明提供了一種三維矢量聲強探頭，以用于實現一次性獲得聲場X、Y、Z三個方向的三維矢量聲強。

本發明的技術方案是：一種三維矢量聲強探頭，包括傳聲器組、布置架組、支撐桿7、手柄8、鎖緊螺母9、擋板10、鎖緊螺釘11、固定柱12、定距柱13、中心桿14和中心方桿15，所述傳聲器組包括傳聲器Ⅰ1、傳聲器Ⅱ2、傳聲器Ⅲ3、傳聲器Ⅳ4，所述布置架組包括布置架Ⅰ5、布置架Ⅱ6；

所述傳聲器Ⅰ1、傳聲器Ⅱ2固定在布置架Ⅰ5兩端的圓孔中，傳聲器Ⅲ3、傳聲器Ⅳ4固定在布置架Ⅱ6兩端的圓孔中，中心方桿15無螺紋孔的一端插在支撐桿7前端的凹槽中，并在支撐桿7前端凹槽上表面貼附擋板10由鎖緊螺釘11鎖緊，固定柱12套在在中心方桿15上且固定柱12一端緊貼支撐桿7前端，布置架Ⅱ6緊貼固定柱12另一端，布置架Ⅰ5、布置架Ⅱ6互成90度夾角插在中心方桿15上面，兩者由定距柱13隔開，中心方桿15附有螺紋孔的一端和中心桿14螺紋連接，手柄8插在支撐桿7的通孔中并由鎖緊螺母9鎖緊。

所述支撐桿7為長方體結構，其前端開有矩形凹槽，凹槽上表面設有螺紋孔來固定鎖緊中心方桿15，開有通孔固定手柄8，末端設有螺紋孔固定整個探頭結構；

所述手柄8為階梯狀圓柱結構，其一端設有一段外螺紋，用于通過鎖緊螺母9將其固定在支撐桿7上；

所述擋板10為薄板件，表面開有通孔，鎖緊螺釘11依次穿過擋板10上的通孔、支撐桿7凹槽上表面設有螺紋孔來固定鎖緊中心方桿15。

所述布置架Ⅰ5、布置架Ⅱ6為板件，中心位置有一方孔，兩端各有一圓孔；

所述固定柱12為薄壁管，用來固定布置架6；

所述定距柱13為薄壁管，使布置架Ⅰ5、布置架Ⅱ6分隔開；

所述中心方桿15為長方體結構，前端有螺紋孔，中心方桿15插在布置架Ⅰ5、布置架Ⅱ6、固定柱12、定距柱13的中心孔中，前端和中心桿14螺紋連接，末端插在支撐桿7凹槽內并由擋板10固定，鎖緊螺釘11鎖緊。

所述中心桿14為圓柱結構，前端為測點中心，末端開有螺紋，用來貼緊布置架Ⅰ5。

所述布置架Ⅰ5、布置架Ⅱ6兩端圓孔之間中心距離為定距柱13長度的倍。

本發明的有益效果是：

1、通過一次測量即可獲得聲場中測點處三個方向的聲強分量，保證了空間定位精度，簡化了測量過程，節省測量時間；

2、本發明探頭僅使用四個傳聲器，結構簡單、使用方便，可廣泛用于噪聲源識別及控制領域。

附圖說明

圖1為本發明整體裝配圖；

圖2為本發明布置架結構示意圖；

圖3為本發明支撐桿結構示意圖；

圖4為本發明手柄結構示意圖；

圖5為本發明中心方桿結構示意圖；

圖6為本發明擋板結構示意圖；

圖7為本發明四傳聲器分布數學模型；

圖1中的標號：1-傳聲器Ⅰ，2-傳聲器Ⅱ，3-傳聲器Ⅲ，4-傳聲器Ⅳ，5-布置架Ⅰ，6-布置架Ⅱ，7-支撐桿，8-手柄，9-鎖緊螺母，10-擋板，11-鎖緊螺釘，12-固定柱，13-定距柱。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例，對本發明作進一步說明，但本發明的內容并不限于所述范圍。