[发明专利]一种管内流噪声测试方法及装置

说明书

本发明提出的是一种管内流噪声测试方法及装置。利用声和伪声分量的特性，结合单输入和多输出过程的系统理论基础，设计管内流噪声测量装置，在管路的三个点进行水动力噪声的测量，经计算分离出水动力噪声的声压量，实现在管路工作介质中测量水动力噪声的声分量。通过（1）根据待测量管段选择管径相同的管内流噪声测试装置，以法兰连接的方式将测试装置接入待测管段；（2）将水听器线缆与振动噪声测试系统和计算机连接，接收信号；（3）打开阀门，在管路内通入水流，待水流稳定后开始测试；（4）在计算机上进行数据处理，得到管内流噪声的声分量。本发明通过三水听器消除局部脉动压力伪声分量。适宜作为一种管内流噪声测试方法及装置应用。

技术领域

本发明涉及测试领域的管内流噪声，特别是涉及一种管内流噪声测试方法及装置。

背景技术

在使用水听器测量水力学系统的水动力噪声时，水动力噪声声压和紊流脉动压力作用在安装于管路中的水听器上，且水听器还受到工作介质绕流的影响，它们将增大要测量的水动力噪声目标声分量。水动力噪声的声分量以声速在流体中传播，转移了声能，并将泵和附件表征为水动力噪声源。不定常流动造成的局部脉动压力通常称之为伪声，是在流体流动中测量水动力噪声时的干扰。在测量管内流噪声时，需要一种方法分离声分量与伪声分量。

发明内容

为了能够解决使用水听器进行管内流噪声测试时，分离声分量与伪声分量的技术问题，本发明提供了一种管内流噪声测试方法及装置。该方法通过管内流噪声测试装置，应用三水听器法消除局部脉动压力等伪声分量，解决水听器法流噪声测试中分离声分量与伪声分量的技术问题。

本发明解决技术问题所采用的技术方案是：

一种管内流噪声测试方法，利用声和伪声分量的特性，结合单输入和多输出过程的系统理论基础，设计管内流噪声测量装置，在管路的三个点进行水动力噪声的测量，经计算分离出水动力噪声的声压量，实现在管路工作介质中测量水动力噪声的声分量。具体测试步骤如下：

（1）根据待测量管段选择管径相同的管内流噪声测试装置，以法兰连接的方式将测试装置接入待测试管段；

（2）将水听器线缆与振动噪声测试系统和计算机连接，接收信号；

（3）打开阀门，在管路内通入水流，待水流稳定后开始测试；

（4）在计算机上进行数据处理，得到管内流噪声的声分量；数据处理方法如下：

在i点（i=1, 2, 3）处用水听器测量的压力的复数谱幅值（傅立叶变换）是声和伪声分量复数谱幅值的叠加

P_i(f)=P_ai(f)+P_ni(f)                  式(1)

在任意点处声和伪声分量之间，以及管路不同点处伪声分量之间无相关联系时，水听器在1、2、3点记录信号的谱密度决定于下式

G₁₁(f)=G_a11(f)+G_n11(f)

G₂₂(f)=G_a22(f)+G_n22(f)

G₃₃(f)=G_a33(f)+G_n33(f)                式(2)

G₁₂(f)=G_a12(f)

G₁₃(f)=G_a13(f)

G₂₃(f)=G_a23(f)

式中：