[发明专利]声波消雾方法及其装置

说明书

本发明属于消雾领域，特别涉及采用声波消除辐射雾的技术。    

机场和高速公路上空常常出现辐射雾，这种雾是由无数很小的水滴悬浮在大气中而形成的。一般雾滴的直径约5～15μm。由于浓雾使能见度下降，因此常常给飞机的起飞降落和高速公路上的交通造成不便，严重时机场或高速公路不得不关闭，使航班延误，给乘客造成不便，机场也蒙受损失。

目前人们已知消除这种辐射雾的方法可以分为两类，一类是将温度降低，使雾滴凝聚成比较大的水滴而沉降，将雾消除，提高能见度。目前采用的使温度降低的方法有向雾中喷洒液氮、二氧化碳干冰或者在机场设置喷洒液态丙烷装置。液氮、干冰或丙烷的微粒因蒸发而使温度降低形成凝结核，使雾滴凝结成大的水滴而沉降。另一类方法是用加热的方法使雾滴蒸发变成水蒸气而提高能见度。目前采用的方法是用航空发动机向雾中喷射热燃气，或者在跑道附近埋设油管，大雾时喷燃燃油，加热空气，使雾滴蒸发，提高能见度。

目前已知的这两种方法都存在较大的缺点，不能取得较好的效果。因为雾的生成和消失是一个持续过程，如果是持续长时间的大雾，要将雾消除就得不断地向空中喷洒大量液氮或干冰，停止喷洒后雾会迅速扩散回来，十分不便而且费用昂贵。加热的方法虽然可以持续进行，但费用十分巨大而且会造成空气污染。这两种消雾方法都会影响飞机飞行，在消雾过程中飞机不能起降。

本发明的目的是为了克服上述缺点，提出一种声波消雾方法及其装置，可使雾滴振动，相互碰并，凝结为大的水滴沉降，同时由于雾滴振动与空气摩擦，雾滴与空气产生热交换，使雾滴逐渐蒸发消除，提高能见度；且具有能耗小，费用很少，作用范围广，操作简单，可以连续作用直至雾全部消散；消雾装置可远离飞机跑道设置，消雾时不影响飞机起降；对大气不产生污染等优点。

本发明提出一种声波消雾方法，其特征在于，将高压气流调制成低频声波，通过喇叭号筒向雾中辐射，激发雾滴振动，相互碰并凝结为较大的水滴而沉降，或者雾滴由于振动与空气摩擦，产生热交换而蒸发，使雾消除，能见度提高。

本发明包括下列具体步骤：

(1)将空气压缩机产生的高压气流通过输送管道送入电-气流调制发音头；

(2)消雾信号发生器和功率放大器向电-气流调制发音头提供放大了的消雾电信号：

(3)电-气流调制发音头将高压气流调制成低频强声波：

(4)与该发音头相配的喇叭号筒作为声波辐射器将所说的发音头输出的强声波向空中辐射。

本发明所说的低频强声波为30Hz至100Hz的声波，所使用的消雾信号发生器产生30Hz至100Hz的低频窄带电信号或单频电信号，所说的低频强声波其声强距喇叭10米处不低于132dB，所说的喇叭号筒的最低截止频率不高于30Hz。

采用本发明所述方法的装置包括：将高压气流调制成强声波的电-气流调制发音头，与该发音头相连供给高压气流的空气压缩机，向电-气流调制发音头提供消雾信号的消雾信号发生器和功率放大器，将所说的发音头输出的强声波向空中辐射的喇叭号筒。

本发明可包括带有进行水平方向旋转调整的机构的电动云台，所说的喇叭号筒和发音头安装在该云台上，还可包括拖载所说的云台及空气压缩机的运载汽车。

本发明的工作原理结合图1简述如下：

电-气流调制发音头2由消雾信号发生器6和功率放大器7产生的30Hz至100Hz消雾信号驱动，将高压气流调制成强度不低于132dB(距喇叭口10米处)的低频声波。空气压缩机由动力机拖动，产生0.55～0.6MPa,30～50M³/分的高压气流，通过输气管9供给电-气流调制发音头2。消雾信号发生器6和功率放大器7产生消雾驱动功率信号，供给电-气流调制发音头2，将高压气流调制成30Hz至100Hz的低频声波。消雾信号发生器6由电子振荡器构成，产生30Hz至100Hz的窄带信号或单频信号。功率放大器7为一个电子功率放大器。强声波通过号筒3向雾中辐射。其最低截止频率不高于30Hz。

利用本发明可以取得很好的效果：由于使用强声波激发雾滴振动、碰并或蒸发使雾消失，与采用冷却或加热方法相比能耗小，费用很少；采用强声源激发振动强度大，作用范围广，操作简单，效果好：可以连续作用直至雾全部消散；消雾装置远离飞机跑道，消雾时不影响飞机起降；对大气不产生污染：由于采用低频声波，虽然声强较大，100米处声强可达110dB，但对人并无伤害，而且机场需要消雾的地方主要是跑道两端，那里一般没有人。

因此采用本发明在民航或军航机场上进行消雾，将会产生很好的效果。

附图简要说明：