[发明专利]一种数字溢流式充液管路有源消声装置及其消声方法

权利要求书

1.一种数字溢流式充液管路有源消声装置，包括主管道（1）、上游法兰（2）以及下游法兰（3），上游充液管路系统通过所述上游法兰（2）连接主管道（1）的一端，下游充液管路系统通过所述下游法兰（3）连接主管道（1）的另一端，其特征在于：还包括壳体（4）以及位于壳体（4）内的旁通管（5）、复数条旁支管（6）、复数个电控阀门（7）、排水管（8）、用于控制电控阀门（7）开关的主控制器（9）、水听器（10），所述壳体（4）固定于主管道（1）的外侧壁上，所述旁通管（5）的一端固定于所述主管道（1）的侧壁上且与主管道（1）相通，各所述旁支管（6）的一端与所述旁通管（5）连通，另一端均连接至所述排水管（8），所述排水管（8）的排水口固定于所述壳体（4）上，各所述旁支管（6）上均设置一所述电控阀门（7），各所述电控阀门（7）分别通过导线（12）电连接至主控制器（9），所述水听器（10）固定于主管道（1）的侧壁上且水听器（10）的传感头位于主管道（1）内，所述水听器（10）的输出端连接所述主控制器（9）。

2.根据权利要求1所述的一种数字溢流式充液管路有源消声装置，其特征在于，所述主控制器（9）包括：具有信号放大、低通滤波功能的信号调理器（91）、AD转换器（92）、用于产生反相噪声信号的反馈控制器（93）以及用于控制电控阀门（7）开关的Delta-Sigma调制器（94），所述信号调理器（91）的输入端连接所述水听器（10）的输出端，水听器（10）的输出信号经过信号调理器（91）的放大、滤波，然后输入AD转换器（92），所述信号调理器（91）、AD转换器（92）、反馈控制器（93）以及Delta-Sigma调制器（94）顺次电连接，所述Delta-Sigma调制器（94）的各输出端与所述电控阀门（7）一一对应连接；

所述AD转换器（92）将输入的信号转换为数字信号，然后输入所述反馈控制器（93），所述反馈控制器（93）将输入的数字信号转换为等幅反相噪声信号并输出至Delta-Sigma调制器（94），所述Delta-Sigma调制器（94）将输入信号转换为位数与所述电控阀门（7）数量一致的数字信号。

3.根据权利要求2所述的一种数字溢流式充液管路有源消声装置，其特征在于：所述Delta-Sigma调制器（94）输出端的数目、电控阀门（7）的数目、旁支管（6）的数目均一致。

4.根据权利要求3所述的一种数字溢流式充液管路有源消声装置，其特征在于：各所述旁支管（6）的横截面积均不相等，且由小至大排列后为等比数列，所述比例系数为2；Delta-Sigma调制器（94）输出数据的最低位至最高位对应的输出端所连接的电控阀门（7），按照旁支管（6）横截面积由小至大的顺序分别依次安装于对应的旁支管（6）上。

5.根据权利要求1所述的一种数字溢流式充液管路有源消声装置，其特征在于：所述旁通管（5）设于所述主管道（1）上且靠近上游法兰（2），所述水听器（10）设于所述主管道（1）上且靠近下游法兰（3）。

6.根据权利要求2所述的一种数字溢流式充液管路有源消声装置，其特征在于：所述反馈控制器（93）为数字信号处理器。

7.根据权利要求1所述的一种数字溢流式充液管路有源消声装置，其特征在于：还包括用于抑制高频噪声的消声器（11），所述消声器（11）设于所述旁通管（5）上。

8.一种数字溢流式充液管路有源消声方法，其特征在于：所述消声方法基于权利要求1所述的数字溢流式充液管路有源消声装置，包括如下步骤：

步骤1、通过水听器（10）拾取管内的原始噪声信号，然后将原始噪声信号输入主控制器（9）；

步骤2、主控制器（9）将输入的原始噪声信号转换成数字信号并进行反相输出；

步骤3、由主控制器（9）输出的信号控制电控阀门（7）实施开/关动作，从而控制各个旁支管（6）内液流的通/断，进而在旁通管（5）内形成速度脉动；

步骤4、通过脉动流体向主管道（1）内部辐射等幅、反相的次级噪声，与管内原始噪声相消叠加后实现了对甚低频线谱噪声的大幅度抑制。

9.根据权利要求8所述的一种数字溢流式充液管路有源消声方法，其特征在于，所述步骤2为：

步骤2-1、主控制器（9）将输入的原始噪声信号进行放大、低通滤波；

步骤2-2、将原始噪声信号进行A/D转换，生成数字信号；

步骤2-3、将所述数字信号转换成等幅反相数字信号；

步骤2-4、将所述等幅反相数字信号由低采样率多位数的数字信号转换为高采样率少位数的数字信号，将转换后的数字信号输出至电控阀门（7），其中一个位数对应控制一个电控阀门（7）。