[實用新型]高溫聲壓檢測裝置

有效

• 申請號: 201721869303.2
• 申請日: 2017-12-27
• 公開（公告）號: CN207730321U
• 公開（公告）日: 2018-08-14
• 發明（設計）人: 文璧;舒遷;肖明輝;杜軍;郭光輝;李杰;劉先富
• 申請（專利權）人: 中國航發四川燃氣渦輪研究院
• 主分類號: G01H17/00
• 分類號: G01H17/00
• 代理公司: 中國航空專利中心 11008
• 代理人: 杜永保

本實用新型屬于噪聲測量領域，涉及一種高溫聲壓檢測裝置。所述高溫聲壓檢測裝置包括聲波導管及半無限長管、高頻聲壓傳感器、液氮冷卻控制調節系統、數據采集系統。其中，高溫聲壓檢測裝置設置在待測燃氣裝置外殼上，高頻動態壓力傳感器安裝在動態測量管道上，然后與數據采集系統連接，液氮冷卻控制調節系統安裝在測量管道上，該高溫燃氣動態壓力檢測響應不低于50kHz。本實用新型通過控制液氮吹洗降溫，杜絕由于水汽冷凝導致測量壓力不準確的情況，在聲壓傳感器和測量管道安裝復合材料，防止熱氣流損壞聲壓傳感器。通過高溫聲壓檢測裝置，可獲得高溫燃氣的噪聲分布情況，掌握其發展的規律，為設計提供數據支持。

技術領域

本實用新型屬于噪聲測量領域，涉及一種高溫聲壓檢測裝置。

背景技術

燃燒室是航空發動機的重要部件之一，燃燒室發生的物理和化學過程存在各種耦合和相互作用，由于燃燒室在很短的時間內發生貧、富油工作狀態的交替過程，出現高功率和低功率工作狀態的反復變化，增加燃燒穩定性、燃燒室內流動、放熱、出口溫度場的變化等復雜問題。為了提高燃燒穩定性，有必要分析燃燒的不穩定性，而其中聲耦合效應是導致燃燒不穩定的重要方面。用理論分析的方法研究聲耦合，無法獲取真正的數學物理模型，而數理模型最終來自試驗數據。只有通過試驗，詳細測量燃燒室的聲場，才能真正認識燃燒不穩定中的聲耦合，找到造成聲耦合、聲疲勞及噪聲的主要原因，才能采取相應的有效措施，提高燃燒室的穩定性。

實用新型內容

本實用新型的目的是：提供了一種高溫聲壓檢測裝置，測量精度高，頻率響應快。

本實用新型的技術方案是：一種高溫聲壓檢測裝置，包括聲壓傳感器、聲波導管、半無限長管、氮氣冷卻控制調節系統、數據采集系統，其中，聲波導管孔設置在待測熱端部件外殼上，液氮冷卻控制調節系統安裝在聲波導管上，用于對聲導管進行冷卻，聲波導管后與半無限長管連接，聲壓傳感器豎直安裝在傳感器座體內，與數據采集系統連接。

該聲波導管的孔徑為4mm,聲導管長度為10cm，頻率響應達到50kHz。

所述普通溫度聲壓傳感器中間用碳化硅隔熱并安裝在傳感器座體內，用來保護傳感器基片，聲導管采用液氮進行冷卻。

本實用新型的有益效果是：本實用高溫聲壓檢測裝置的測量溫度高達 1600℃，測量聲壓精度優于0.5％，數采系統采樣率高達200kHz；該裝置能為高溫燃燒室的不穩定測量提供一種全新的測試技術，能為燃燒室的不穩定設計、聲疲勞設計提供強有力精確數據。同時，該技術在其他一些特殊的高溫噪聲檢測領域也具有重要推廣應用價值和參考意義。

不僅能測量燃燒室的聲壓、聲功率等，通過分布式多點連續測量，能獲得燃燒室的聲模態，進行燃燒室的聲源識別測量，掌握燃燒噪聲的分布特點，為設計提供數據支持。

附圖說明

圖1本實用新型高溫聲壓檢測裝置結構框圖。

圖2聲波導管與聲壓安裝座設計示意圖。

圖3分布式聲壓測量示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖1對本實用新型進行詳細說明。

圖1是實用新型高溫聲壓檢測裝置結構框圖。包括聲壓傳感器及其安裝座、聲波導管、半無限長管、氮氣冷卻控制調節系統、數據采集系統，首先，在燃燒室和加力燃燒室的外殼上設計直徑4mm的聲壓安裝孔，利用聲模態的計算結果要求設計，安裝孔采用錐形設計，安裝時保證機匣密封效果；然后將聲導管和設計孔安裝連接，聲波導管后與半無限長管連接，以消除駐波；液氮冷卻控制調節系統安裝在聲波導管上，利用控制系統來調節液氮的流速，以達到明顯降溫的效果；聲壓傳感器豎直安裝在傳感器座體內，中間采用碳化硅進行隔熱留空，用來保護聲壓傳感器基片，與數據采集系統連接；數據采集系統對聲壓信號進行高速采集，可以通過數據處理聲壓級。