[发明专利]加压条件下无规入射水下声学覆盖层的隔声测量装置及测量方法

说明书

本发明提供的是一种加压条件下无规入射水下声学覆盖层的隔声测量装置及测量方法。装置包括声源室、试样室和接收室，声源室的侧部和底部是由矩形无缝的钢管制成多个框架，在框架中间安装充气气囊，试样室是一个两端半球壳、中间圆柱段构造，在半球壳与圆柱段之间有耐压隔振器，接收室是由矩形无缝钢管制成多个框架，在框架中间安装充压气囊，测量方法包括试样室水层隔声系数的校核和水下声学覆盖层隔声系数的测量。该发明增补了国家标准中加压条件下材料隔声系数的测量装置及方法，所提供的加压条件下无规入射声学覆盖层隔声系数测量装置及方法，只需对声学覆盖层进行加压，不必考虑发射换能器和水听器的加压设计问题，大大简化了实验的实施过程。

技术领域

本发明涉及的是一种水下声学覆盖层的隔声测量装置。本发明也涉及的是一种水下声学覆盖层的隔声测量方法。

背景技术

目前，空气中结构材料的隔声性能测试，已形成了国际标准(ISO140-3)和国家标准(GB/T 19889.3-2005)，这些标准详细规定了隔声性能的测量装置和测量方法，以及测量不确定度评定等。由于这两种标准都是基于混响法而开展的，在实验实施时，需要构建声源室(混响室) 和接收室(混响室或消声室)，而且这两种标准中规定的测量方法均是在常温和常压(1atm) 条件下进行的，这只能满足空气中声学覆盖层的隔声性能测试需求，因为空气中的隔声材料极少在加压环境中使用。

对于水下的声学覆盖层来说，由于会受到静水压力的影响，通常关注其在加压条件下的隔声性能，而极少关注常压下的隔声性能。若按照国家标准(GB/T 19889.3-2005)建立水下声学覆盖层在加压环境中的隔声性能测量装置，当设计压力为3MPa时，声源室的墙壁厚度需要达到米级，即使采用钢材，其厚度也不应小于800mm，这极大地增加了研制成本，因此，按照国家标准(GB/T 19889.3-2005)建立加压条件下水下声学覆盖层的隔声性能测量装置几乎是不可能的。

水下低频隔声特性理论与实验研究(谭学者，哈尔滨工程大学硕士学位论文，2010)在一个充水的压力罐中开展了消音器的低频隔声性能实验测量，他的研究发现所设计压力罐的低频声耦合特别严重，以至于近场声强测量阵的测量结果不可靠，没有涉及无规入射条件下的隔声性能测试。

一种有限空间条件下水声无源材料隔声量时反聚焦测量方法(CN 105223271A)基于水声时间反转的空时聚焦特性，可抑制隔声量测量中透射信号的混响，适用于解决低频强混响背景下无源材料隔声量测量的难点问题，该专利注意到大型压力消声水罐中的混响对隔声测量的影响，而没有开展加压条件下无规入射水下声学覆盖层的隔声性能测量。

发明内容

本发明的目的在于提供一种测试过程简单，更易实施的加压条件下无规入射水下声学覆盖层的隔声测量装置。本发明的目的还在于提供一种加压条件下无规入射水下声学覆盖层的隔声测量方法。

本发明的目的是这样实现的：

本发明的加压条件下无规入射水下声学覆盖层的隔声测量装置测量装置包括声源室、试样室和接收室；声源室的侧部和底部是由矩形无缝钢管制成网格状框架、安装在网格中间的充气气囊构成，声源室的上部为空，声源室的底部安装脚轮；试样室包括位于两端的半球壳和位于中间的圆柱段，在两个半球壳与圆柱段之间分别设置有耐压隔振器；接收室的侧部和底部是由矩形无缝钢管制成网格状框架、安装在网格中间的充气气囊构成，接收室的上部为空，接收室的底部安装脚轮；声源室与接收室之间有可调节间距的机构，试样室与声源室和接收室之间分别由防水橡胶布连接。

所述耐压隔振器由不同直径的薄球壳组合构成，内部充有惰性气体。

基于本发明的加压条件下无规入射水下声学覆盖层的隔声测量装置测量装置的测量方法为：

第一步，声源室充水，试样室充水，接收室充水；

第二步，在声源室放入发射换能器，发射单频的正弦波；