[实用新型]多孔材料变梯度高温声学性能测试装置

说明书

技术领域：

本实用新型属于声学性能测试设备技术领域，特别涉及一种用于多孔材料变梯度高温状态下的声学性能测试装置。

背景技术：

多孔材料是一种兼具功能属性和结构属性的新型工程材料，由于其在物理、力学等方面的优异综合性能，且随着近些年多孔材料制备技术的快速发展，其实际工程应用范围越来越广，在航天航空、深海工程、交通运输、新型能源、石油化工、机械工程等诸多领域有着极其重要的应用价值。相应地，近几年对多孔材料的性能研究也开始从对其在常规环境（常温、常压等）下的性能研究转入到对其在极端复杂环境（高温、高声压、强气流等）下的性能研究。据目前所知，关于多孔材料在极端复杂环境下声学性能的测试装置十分稀缺，已经出现的个别多孔材料高温声学性能测试装置在采用了水冷降温的情况下仍需采用高温传声器进行测量，其装置结构较复杂且用水冷式形成的温度梯度区域不稳定，同时采用高温传声器测量使得测试成本昂贵，基于以上考虑，本发明主要涉及一种基于普通传声器的多孔材料变梯度高温声学性能测试装置。

多孔材料的声学特性通常由其吸声系数和表面法向声阻抗率来表征。材料的吸声系数是材料所吸收的声能与入射声能之比。法向声阻抗率是材料表面的入射声压与相应的质点速度的比值。材料吸声系数的主要测量方法有阻抗管法和混响室法，在阻抗管测试方法中又可以分为驻波比法和传递函数法，阻抗管测量法所测得的是材料的垂直入射吸声系数，而混响室测量法测得的是无规则入射吸声系数，但是混响室法测量所使用的实验仪器较多，而且测试程序较为复杂，相比之下采用阻抗管法测量材料的吸声系数较为简便。阻抗管测试方法中采用单传声器的驻波比法测量吸声材料垂直入射吸声系数和声阻抗率时存在一些缺点，当需要测试低频范围内的材料吸声系数时，要求设计的驻波管很长，且只能使用纯音进行测量。而采用阻抗管双传声器传递函数法可以弥补上述驻波比法的缺陷。双传声器传递函数法是采用固定位置上的两个传声器做测量，在靠近试件的两个位置上测量出声压，并求出两个传声器信号的声传递函数，由此可以计算出试件的法向复反射系数、法向入射吸声系数和声阻抗率。测试的频率范围与阻抗管的横截面尺寸以及两个传声器之间的间距有关，由此可以设计不同阻抗管横截面尺寸和两传声器间距组合来实现宽频范围内的材料吸声系数测量，采用阻抗管双传声器传递函数法能快速且较精确地测量出材料的吸声系数。而从阻抗管双传声器传递函数法的测试原理本身来看，其并未涉及到试件本身的声学参数以及试件所处的环境问题，基于以上分析，本装置采用阻抗管双传声器传递函数法，本发明主要涉及一种基于普通传声器的多孔材料变梯度高温声学性能测试装置。

发明内容：

本实用新型多孔材料变梯度高温声学性能测试装置发明目的：采用普通传声器测试多孔材料变梯度高温声学性能。

本实用新型多孔材料变梯度高温声学性能测试装置，包括温控加热部分、试件安装部分、阻抗管和声源部分；其中，温控加热部分由一端为法兰盘的保温筒、保温筒非法兰盘一端安装的高温区端盖和保温筒内由高温区端盖一侧顺次安装的保温板、加热器、温度探头、匀热铜片组成；试件安装部分包括试件筒、法兰连接筒和隔热垫片，试件筒中段设计有法兰盘，试件筒两端安装在法兰连接筒和保温筒内，其法兰盘以隔热垫片与法兰连接筒、保温筒法兰盘隔开；阻抗管侧面设计有传声器安装孔，一端安装在法兰连接筒上；声源部分安装在阻抗管末端。试件安装在试件筒内，与匀热铜片紧密接触。

优选的，声源部分由与阻抗管连接的声源连接筒、安装在声源连接筒内的扬声器和声源后盖组成，扬声器与声源后盖之间填充吸声棉。

优选的，试件安装部分的法兰连接筒与阻抗管螺接，声源部分与阻抗管螺接。

优选的，试件筒采用金云母材料。

优选的，隔热垫片采用金云母材料。