[實用新型]一種基于紋影法的材料吸聲能力測試裝置

有效

• 申請號: 201820375632.X
• 申請日: 2018-03-19
• 公開（公告）號: CN207937400U
• 公開（公告）日: 2018-10-02
• 發明（設計）人: 張導;陳建文;陳美娥;王修才;朱文博;朱珍
• 申請（專利權）人: 佛山科學技術學院
• 主分類號: G01N29/11
• 分類號: G01N29/11;G01N29/22
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 王國標

本實用新型公開了一種基于紋影法的材料吸聲能力測試裝置，包括激光器、聲波發生器、聚光透鏡、開有狹縫的遮光板、入射光準直鏡、輸出光準直鏡、刀片以及照相機，所述遮光板的狹縫置于入射光準直鏡的焦平面，所述刀片位于輸出光準直鏡與照相機之間，刀片邊緣置于輸出光準直鏡的焦平面。本實用新型通過聲波發生器的作用，使空氣的折射率發生改變，使經過空氣擾動區的光線發生偏移，刀片邊緣用于阻擋產生偏移的光線，使其無法進入到照相機中，照相機所采集到的圖像上能夠得到明暗相間的條紋，通過圖像上明暗條紋的灰度值之間的比值，得出待測材料的吸聲能力，實現待測材料吸聲能力高精度可視化測試。本實用新型用于測量材料的吸聲能力。

技術領域

本實用新型涉及材料吸聲能力測試裝置技術領域。

背景技術

當前實驗室測試材料吸聲能力的方法主要為混響法，混響法是指在一個平均吸聲系數接近零及其混響時間較長的房間(滿足其相應室內尺寸，本底噪音小于等于35dB等其他條件的房間)的任意角落里布置一個揚聲器，并在遠離聲源處放置3個測點高度不同的十二體傳聲器，先測量室內未放吸聲材料時各頻率聲音的混響時間(即發聲到聲音衰減為60dB所需要的時間)，再測量分別放入不同材料和相同材料不同面積的混響時間，通過公式As＝55.3V[1/T試件-1/T空]/(CS)，其中As表示吸聲系數,V表示混響室體積，T試件為放入試件的混響時間，T空為未放入材料時的混響時間，求得不同材料或同種材料不同面積的吸聲系數，進而比較不同頻率下各種材料的吸聲能力的方法。利用混響法能選擇相同材料的吸聲最優面積以達到節省材料的目的。

利用混響法測試材料吸聲能力的技術方案，存在以下缺點，首先由于受到混響室的形狀、發聲體的位置、散射體的大小和分布等因素的影響，造成測試精度不高；其次聲波粒子無法滿足隨機性要求，易造成實驗誤差，并且無法實現聲波衰減梯度的可視化觀察。

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題是：提供一種基于紋影法的材料吸聲能力測試裝置。

本實用新型解決其技術問題的解決方案是：

一種基于紋影法的材料吸聲能力測試裝置，包括激光器、聲波發生器、聚光透鏡、開有狹縫的遮光板、入射光準直鏡、輸出光準直鏡、刀片以及照相機，所述遮光板的狹縫置于入射光準直鏡的焦平面，所述激光器發出激光束，所述激光束通過聚光透鏡進入到遮光板的狹縫中，所述激光束通過狹縫發生衍射形成擴散光束，所述擴散光束經過入射光準直鏡后形成平行光束，從入射光準直鏡出射的平行光束到達輸出光準直鏡后形成匯聚光束，從輸出光準直鏡出射的匯聚光束進入照相機，所述刀片位于輸出光準直鏡與照相機之間，且所述刀片的邊緣置于輸出光準直鏡的焦平面，所述入射光準直鏡與輸出光準直鏡之間的空間定義為空氣擾動區，所述聲波發生器所發出的一定頻率范圍的聲波，通過待測材料，進入到空氣擾動區。

作為上述技術方案的進一步改進，本實用新型還包括用于延長光線傳播路徑的光程機構，所述光程機構置于擴散光束和/或平行光束和/或匯聚光束的傳播路徑中。

作為上述技術方案的進一步改進，所述光程機構包括入射光反射鏡、平行反射鏡、輸出光反射鏡以及成像反射鏡，所述擴散光束通過入射光反射鏡反射到達入射光準直鏡形成平行光束，從入射光準直鏡出射的平行光束先后通過平行反射鏡、輸出光反射鏡到達輸出光準直鏡形成匯聚光束，從輸出光準直鏡出射的匯聚光束經過成像反射鏡進入照相機，所述刀片位于成像反射鏡與照相機之間，且所述刀片的邊緣置于輸出光準直鏡的焦平面，所述平行反射鏡和輸出光反射鏡之間的空間定義為空氣擾動區，所述聲波發生器向空氣擾動區發出聲波。

作為上述技術方案的進一步改進，所述激光器是氦氖激光器或CO₂激光器或GaAs激光器。