[發明專利]一種強度可調節的軸向磁場加載裝置

在審

• 申請號: 202110545915.0
• 申請日: 2021-05-19
• 公開（公告）號: CN113311068A
• 公開（公告）日: 2021-08-27
• 發明（設計）人: 吳衛國;畢佳楠;劉闖
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: G01N29/04
• 分類號: G01N29/04;G01N29/22
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及阻抗管隔聲測量技術，具體為一種強度可調節的軸向磁場加載裝置。其由圓柱管、散熱擋板、漆包銅線、鎖緊裝置、活塞桿，可調節升降裝置和直流電源組成。強度可調節的軸向磁場加載裝置采用緊縮裝置連接，圓柱管與阻抗管連接嚴絲合縫，解決了阻抗管測量系統內的漏聲問題，拆裝便捷。強度可調節的軸向磁場加載裝置實現勻強磁場的加載，磁場強度通過輸入電流定量控制。散熱擋板解決了長時間實驗中產生的電熱無法消散影響隔聲測量精度的問題。本發明能夠在保證測量精度的前提下，提供外加可調節勻強磁場測試環境。

技術領域

本發明涉及阻抗管隔聲測量系統，為一種強度可調節的軸向磁場加載裝置。

背景技術

現有的阻抗管隔聲測量系統局限于無其他場作用下的隔聲測量，大多適用于傳統被動隔聲結構。傳統的被動隔聲結構一旦制成，其等效參數固定，隔聲頻帶較窄，很難適應復雜多變的噪聲環境。為了增強隔聲材料對復雜聲學環境的適應性，主動隔聲結構需要進一步發展，運用磁流變等材料基于磁場控制的主動式隔聲材料發展迅速，這類主動隔聲材料在磁場環境下的隔聲實驗是解決需求的難題之一。

目前阻抗管隔聲實驗中磁場的加載方式主要有三種，第一種是將環形永久磁鐵套在阻抗管上，這種形式的磁場無法有效調節；第二種是將電磁場裝置和隔聲試件一起置于阻抗管內，這種方法會使導線取出困難且導線在阻抗管內會對平面波的傳播造成干擾；第三種是在阻抗管的外側纏繞線圈形成的磁場加載裝置，由于線圈通電后產生的電熱會影響傳感器的靈敏度，進而影響隔聲實驗的測量精度。

發明內容

本發明提供了一種強度可調節的軸向磁場加載裝置，在對其中的試件進行基本的聲學測量的基礎上，進行外加磁場下的聲學測量。

本發明的技術方案是：一種強度可調節的軸向磁場加載裝置。

強度可調節的軸向磁場加載裝置是由圓柱管、散熱擋板、漆包銅線、鎖緊裝置、活塞桿，可調節升降裝置和直流電源組成；其中圓柱管前端帶有外螺紋，后端帶有臺階；散熱擋板為中間有圓柱孔的圓形板，通過焊接方式連接到圓柱管兩端，漆包銅線通過單軸繞線機均勻地繞制在圓柱管表面，繞制開始和結束均預留一定長度的漆包銅線用于接入直流電源；圓柱管一端帶有外螺紋；鎖緊裝置設計成一端帶有臺階面，另一端有內螺紋，鎖緊裝置套在圓柱管后端帶有臺階的外側，可在圓柱管上沿軸向移動和轉動，鎖緊裝置與圓柱管之間裝有滾珠軸承，鎖緊裝置的內螺紋與圓柱管外螺紋相互配合，這樣強度可調節的軸向磁場加載裝置組合完成，連接處嚴絲合縫。活塞桿上刻有刻度尺和導流孔，用于放置試件并記錄強度可調節的軸向磁場加載裝置內的試件的位置，與強度可調節的軸向磁場加載裝置無直接連接；可調節升降裝置由固定臺、升降桿和墊片組成，用于放置和穩定強度可調節的軸向磁場加載裝置。

進一步的，繞制漆包銅線之前在圓柱管表面噴上自噴透明保護漆用于絕緣，采用散熱擋板，以防止漆包銅線接入電流時間過長導致加載裝置溫度過高造成測量誤差；漆包銅線接入電流后可在圓柱管內部產生勻強磁場，通過改變輸入電流的強弱調節磁場強弱。

進一步的，試件用活塞桿推入圓柱管，通過活塞桿上顯示的刻度來判斷試件在圓柱管中的位置。活塞桿上刻度方向與活塞桿端面垂直，保證推動活塞桿時，刻度位置保持不變。

上述方案中，圓柱管內徑與所需對接的阻抗管測量系統的前管和后管的內徑保持一致，圓柱管后端鎖緊裝置的內徑與阻抗管測量系統后管的外徑保持一致。圓柱管前端與阻抗管測量系統的前管連接，圓柱管后端鎖緊裝置與阻抗管測量系統的后管連接，連接口處緊密貼合且軸向同心。

進一步的，為了保證圓柱管與阻抗管連接嚴絲合縫，圓柱管前端的外螺紋與阻抗管前管的內螺紋配合，圓柱管后端鎖緊裝置的內螺紋與阻抗管后管的外螺紋配合。

進一步的，為了不影響磁場分布，所述圓柱管應由鋁等順磁性材料制成。

上述方案中，所述漆包銅線和直流電源應根據實際實驗所需選擇不同線徑的漆包銅線和不同功率的直流電源，通過調節直流電源強度大小來控制磁場強度。