[发明专利]一种带轴向可调节匀强磁场加载装置的声学测量系统

说明书

本发明涉及阻抗管隔声测试技术领域，具体为一种带轴向可调节匀强磁场加载装置的声学测量系统。由阻抗管测量系统和轴向可调节匀强磁场加载装置组成。其中轴向可调节匀强磁场加载装置的两端与阻抗管测量系统的前管后端和后管前端相连接，置于前管和后管之间，并与前管和后管轴向同心。阻抗管测量系统的前管和后管上表面布置有6个声传感器，用于接收声信号。通电后可在圆柱管内产生轴向匀强磁场，磁场大小通过输入电流定量控制，同时圆柱管作为摆放待测试件的试件管。本发明能够在保证实验测量精度的前提下，提供实验所需的可调节匀强磁场测试环境。

技术领域

本发明涉及阻抗管隔声测试技术领域，具体为一种带轴向可调节匀强磁场加载装置的声学测量系统。

背景技术

在现代社会中，噪声不仅在工业、航空和交通铁路等各个领域中，给其领域的仪器、设备等带来了严重的安全隐患，而且严重影响了人们的日常工作生活。传统被动式隔声材料一旦制备完成，其等效参数固定，隔声频率范围较窄。为了增强隔声材料面对复杂声学环境的适应性，运用磁流变等材料并基于磁场控制的各类主动式隔声材料快速发展，这类主动隔声材料在磁场作用下的隔声实验成为需解决的难题之一。

目前，阻抗管隔声实验中磁场加载方式主要有三种，一种是将环形永磁铁套于阻抗管，但这种形式磁场强度无法有效调节；第二种是将电磁场加载装置与主动隔声材料一同置于阻抗管内，一方面，导线无法从阻抗管中引出，另一方面，导线存在于阻抗管内、待测试件周边，势必会干扰阻抗管内平面波的传播，从而对隔声实验产生很大影响；第三种是直接在阻抗管外侧缠绕线圈形成磁场加载装置，由于阻抗管声学传感器离待测试件较近，绕制的线圈通电后产生的磁场及电热会对传感器灵敏度产生较大影响，进而影响隔声实验的测量精度，且不方便拿取试件。

发明内容

本发明提供了一种带轴向可调节匀强磁场加载装置的声学测量系统，通过定量改变输入电流，调节匀强磁场加载强度，从而达到主动隔声材料的隔声实验要求。

本发明的技术方案是：一种带轴向可调节匀强磁场加载装置的声学测量系统，由阻抗管测量系统和轴向可调节匀强磁场加载装置组成。其中轴向可调节匀强磁场加载装置的两端与阻抗管测量系统的前管后端和后管前端相连接，置于前管和后管之间，并与前管和后管轴向同心。其中，阻抗管测量系统的前管和后管长都为800mm，并在其上表面布置有6个声传感器，用于接收声信号，第一传感器位于前管后端5mm处，第二传感器位于第一传感器前面8mm，第三传感器位于第二传感器前面22mm，第四传感器位于后管前端15mm处，第五传感器位于第四传感器后面8mm，第六传感器位于第五传感器后面22mm，保证6个传感器位于同一平面且在一条直线上，具体的安装位置如附图1所示。阻抗管测量系统声源安装于阻抗管测量系统前管的前端。

其中，轴向可调节匀强磁场加载装置是由圆柱管、线圈挡板、漆包铜线圈和直流电源组成；漆包铜线圈均匀地绕制在圆柱管上，绕制的时候在开始和结束时都预留出500mm长的漆包铜线圈，用于连接直流电源；圆柱管两端设置有线圈挡板，线圈通入电流后可在圆柱管内产生匀强磁场，可通过改变输入电流的强度调节磁场强弱，同时圆柱管作为摆放待测试件的试件管，待测试件用带刻度标尺的活塞杆推入圆柱管。其中，活塞杆上的刻度尺可以清晰地表示出待测试件位于圆柱管内的具体位置，即刻度尺显示多少，试件就被推进圆柱管多长距离。刻度尺安装于活塞杆的表面，保证刻度方向与活塞杆的端面垂直，且在推动活塞杆的时候，刻度尺位置不会改变。

上述方案中，所述的圆柱管内径与阻抗管测量系统的内半径r保持一致，外径与阻抗管测量系统的外半径R保持一致，长度应大于4r。圆柱管与阻抗管测量系统的前管和后管的连接可采用螺纹或卡扣等连接方式，连接后需保证接口处紧密贴合且轴向同心。

进一步的，为不影响磁场分布，所述的圆柱管由铝等弱磁性材料制成。

上述方案中，所述的漆包铜线和直流电源根据所需磁场大小选择不同线径的漆包线和不同功率的直流电源。