[发明专利]用于检测、定位和评估结构所受冲击的声学装置

权利要求书

1.一种用于对结构(11)上的冲击(17)进行检测和定位的设备，所述结构位于一个测量空间中且操作人员(23)和/或车辆(16)在该测量空间中移动，其特征在于包括：

至少三个声学传感器(13)，它们未对齐地设置在所述测量空间内，使得每个所述传感器(13)能够接收在所述测量空间的任何点发射的直接传播的声波(18)；

控制和检查装置(15)，其被配置成处理与所述至少三个声学传感器(13)接收的声波相对应的信号，以检测在所述结构上的冲击(17)的发生并定位所述结构的一个点，所述点是所述冲击后由所述声学传感器(13)检测到的声波(18)的来源；和

至少一个光学指示器(14)，其在距所述光学指示器的一定距离处产生点照明(22)并且位于在所述测量空间中，使得所述测量空间中的结构(11)的点能够由所述至少一个光学指示器(14)照亮，所述至少一个光学指示器(14)由所述控制和检查装置(15)起动，以指示所述测量空间中的位置，其中所接收的声波被假定为来自所述位置，并且通过照亮(22)所述结构的相应位置而对应于位于所述结构上的冲击点(17)。

2.如权利要求1所述的设备，其中，所述控制和检查装置(15)被配置成只有当声发射的来源位于所述测量空间所限定区域中时，才识别和指示所述声发射的来源，所述测量空间包括由所述结构(11)实际占据的空间。

3.如权利要求1或2所述的设备，其中，由所述至少三个传感器(13)接收的所述声波的分析包括对所接收的所述声波的相应幅度和频率的连续的确定，以及对一段确定时间内获得的环境噪声的水平和频谱的确定，同时将给定时刻测量的噪声水平和所述环境噪声水平之间的偏差与一个固定阈值进行比较。

4.如权利要求3所述的设备，其中，所述控制和检查装置(15)还被配置成通过所接收的所述声波的振幅和频谱来表征检测到的所述冲击。

5.如权利要求4所述的设备，其中，所述控制和检查装置(15)还被配置成消除干扰声波。

6.如权利要求5所述的设备，其中，所述干扰声波是所述测量空间中除了所述结构(11)之外所包含的壁上和物体上的多次反射声波。

7.如权利要求1或2所述的设备，其中，所述控制和检查装置(15)通过以下方法中的至少一种来执行所述冲击的点(17)的所述定位：三角测量、三边测量、和分析振幅差和/或相位差，这些方法施加到由所述声学传感器(13)接收的声波。

8.如权利要求1或2所述的设备，其中，通过引导由所述至少一个光学指示器发射的光束(21)以照亮指向被识别为所述冲击点(17)的所述结构(11)的区域，所述控制和检查装置(15)进行所定位的冲击点的视觉指示(22)。

9.如权利要求1或2所述的设备，包括布置在所述测量空间中或其附近的多个光学指示器(14)，用于照亮所述结构(11)的不同区域的点，在出现一个冲击点时，必须能够在所述不同区域中检测到冲击点。

10.如权利要求1或2所述的设备，其中，使用的所述声学传感器(13)是位于包含所述测量空间的圈场(12)区域周围的定向传感器，其中所述结构(11)位于所述圈场的区域中，所述定向传感器朝向所述结构。

11.如权利要求1或2所述的设备，其中，所述至少三个声学传感器(13)的位置和所述光学指示器(14)的位置是由所述控制和检查装置(15)记录和存储的位置。

12.如权利要求1或2所述的设备，其中，所述光学指示器(14)是产生准点状照明的激光指示器。