[發明專利]一種航天飛行器噪聲測量用駐極體噪聲傳感器

有效

• 申請號: 201810401032.0
• 申請日: 2018-04-28
• 公開（公告）號: CN108645502B
• 公開（公告）日: 2020-08-14
• 發明（設計）人: 張永強;何勤;何真;顧根妹
• 申請（專利權）人: 北京遙測技術研究所;航天長征火箭技術有限公司
• 主分類號: G01H11/06
• 分類號: G01H11/06
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 馬全亮

本發明提出了一種航天飛行器噪聲測量用駐極體噪聲傳感器，主要由傳聲器、阻抗匹配器組成。傳聲器為駐極體電容式傳聲器；阻抗匹配器主要由溫度補償電阻、高值電阻、高阻抗復合管、供電與信號輸出接插件以及結構件構成，阻抗匹配器的作用是對傳聲器輸出的信號進行阻抗變換。本發明使用溫度范圍廣，抗損壞能力強，具有較小的振動靈敏度，可用于測量高聲強噪聲，適合于不同高度等各種環境條件。本發明主要用于測量飛行器艙內或其它惡劣環境下的噪聲參數。

技術領域

本發明涉及一種航天飛行器噪聲測量用駐極體噪聲傳感器，主要用于測量飛行器艙內或其它惡劣環境下的噪聲參數，屬于航天傳感器領域。

背景技術

飛行器在飛行過程中因發動機工作、級間分離等激勵引起結構的振動，強烈而持續的振動會產生較大的噪聲。為了確定彈上噪聲環境，以便提供飛行器結構設計的依據和儀器設備試驗的條件，必須對彈上噪聲環境進行測量，測量結果也是進行故障分析的重要依據。噪聲的本質是振動，在某些難以直接進行振動測量的場合，通過噪聲測量可以反映目標的振動狀態。

飛行器在飛行過程中會產生較大的噪聲，被測噪聲聲壓級往往可達170dB，同時因飛行過程中氣壓變化、溫度變化、振動沖擊量級大等原因，噪聲參數的測量面臨低氣壓、大沖擊振動和溫度變化范圍大等惡劣環境，因此常規的噪聲傳感器不能滿足飛行器噪聲測量需求。

發明內容

本發明的目的在于：克服現有技術的上述不足，提供一種航天飛行器噪聲測量用駐極體噪聲傳感器，用于測量航天上等場合的高聲強噪聲，測量聲壓級高、受溫度氣壓影響小、抗損壞能力強，適用各種惡劣環境。

本發明的上述目的是通過如下技術方案予以實現的：

一種航天飛行器噪聲測量用駐極體噪聲傳感器，包括：傳聲器、阻抗匹配器、安裝支架、卡環及薄膜；傳聲器又包括端蓋保護柵、振膜、背極板以及傳聲器殼體；

傳聲器與阻抗匹配器連接，阻抗匹配器外部包裹薄膜后套有卡環，阻抗匹配器卡在安裝支架中且通過卡環及薄膜進行絕緣和緊固；傳聲器殼體的端部安裝有端蓋保護柵，用于保護安裝在傳聲器殼體內部的傳聲器振膜，傳聲器殼體內部還裝有背極板，用于與振膜配合形成電容，敏感噪聲信號。

所述背極板涂有駐極體材料，經過極化后帶有電荷，通過調整極化電壓進而調整聲壓靈敏度。

端蓋保護柵上設置有多個開孔，用于令噪聲不受影響的穿過。

傳聲器殼體的側壁上設置有均壓孔，使傳聲器殼體內外氣壓保持一致。

薄膜采用聚四氟乙烯材料，卡環采用鋁箔材料通過絕緣陽極化制作。

所述阻抗匹配器包括電氣部分和結構部分，電氣部分用于將傳聲器輸出的信號進行阻抗變換，輸出電壓信號，結構部分用于對電氣部分的固定和絕緣。

所述電氣部分包括導電彈簧、導電桿、熱敏電阻、高值電阻和高阻抗復合管；

導電桿在導電彈簧的推力作用下與傳聲器中的背極板電連接，傳聲器輸出的信號依次通過導電桿和用于溫度補償的熱敏電阻之后送入高阻抗復合管，通過高阻抗復合管進行阻抗變換后輸出，高阻抗復合管的輸入端通過高值電阻接地。

所述結構部分包括上絕緣座、下絕緣座、尾座、尾蓋、匹配器殼體、焊片、絕緣片、聚四氟乙烯絕緣座薄膜、生料帶、導電片、屏蔽套、絕緣套；

上絕緣座和下絕緣座設置在匹配器殼體內，熱敏電阻和高值電阻均固定在上絕緣座內，導電桿安裝在上絕緣座上，高阻抗復合管固定在下絕緣座中，尾蓋固定在匹配器殼體一端，令尾座與下絕緣座接觸，從而實現上絕緣座、下絕緣座和尾座之間的緊固，焊片固定在尾座上用于高阻抗復合管接地，絕緣片用于隔離高阻抗復合管和尾座，絕緣座薄膜和生料帶用于隔離高阻抗復合管和匹配器殼體，高值電阻通過導電片接地，屏蔽套套在上絕緣座外部用于屏蔽干擾，絕緣套用于隔離屏蔽套和匹配器殼體。