一种基于压电材料的可调脉冲噪声发生器的制作方法

技术特征：
1.一种基于压电材料的可调脉冲噪声发生器，其特征在于，该可调脉冲噪声发生器包括高速开关阀和号筒；其中，所述高速开关阀包括壳体(1)、球关节(2)、放大杆(3)、压块(4)、弹片(5)、螺杆(6)、压电驱动器(7)、高速开关阀作动杆(8)、高压气室(9)和锥头(11)；所述螺杆(6)的一端安装在所述壳体(1)的上端的一侧壁上，所述螺杆(6)的另一端安装在一固定安装板上；所述压电驱动器(7)的一端贯穿所述壳体(1)的上端的所述侧壁后抵接于所述放大杆(3)的上端的一侧面上，所述压电驱动器(7)的另一端抵接于所述固定安装板上；所述弹片(5)的上端通过所述压块(4)固连在所述壳体(1)上，所述弹片(5)的下端与所述放大杆(3)的所述上端固连；所述放大杆(3)的下端与所述球关节(2)的一端铰接，使得所述球关节(2)能相对所述放大杆(3)转动；所述球关节(2)的另一端与所述高速开关阀作动杆(8)的一端相连，使得所述球关节(2)能带动所述高速开关阀作动杆(8)做运动方向一致的同步运动；所述高压气室(9)与所述壳体(1)的下端的一侧面相连，所述高速开关阀作动杆(8)穿过所述高压气室(9)后其另一端与所述锥头(11)相连，使得所述高速开关阀作动杆(8)能带动所述锥头(11)做运动方向一致的同步运动；所述高压气室(9)的内部设置有高压气腔(91)，所述高压气腔(91)用于存放从外部通入的高压气体；所述号筒包括固定板(10)和号筒体(12)；所述固定板(10)的一侧与所述高压气室(9)的远离所述壳体(1)的一侧固连，所述固定板(10)的另一侧与所述号筒体(12)的一端连接，所述号筒体(12)的另一端设置有高压气体出口；所述锥头(11)设置于所述固定板(10)和所述号筒体(12)围成的腔室中；所述固定板(10)上设计有周向均布的一圈气孔(101)，所述高压气腔(91)中的高压气体能通过所述气孔(101)流入到所述号筒体(12)中；所述螺杆(6)用于产生可调的预紧力，该预紧力用于将所述压电驱动器(7)压紧在所述放大杆(3)的上端的所述侧面和所述固定安装板之间；所述压电驱动器(7)采用压电材料制作，其被施加循环交替的电脉冲信号后能够循环交替地产生横向伸展变形和横向收缩变形，所述横向伸展变形用以通过所述放大杆(3)、所述球关节(2)和所述高速开关阀作动杆(8)带动所述锥头(11)远离所述固定板(10)，所述横向收缩变形用以通过所述放大杆(3)、所述球关节(2)和所述高速开关阀作动杆(8)带动所述锥头(11)靠近所述固定板(10)，所述锥头(11)远离与靠近所述固定板(10)的过程中在所述锥头(11)与所述固定板(10)之间形成变化的开度，这使得从所述高压气腔(91)中经所述固定板(10)上的所述气孔(101)流入所述号筒体(12)的高压气体气流形成压力脉动，最终通过所述号筒体(12)的扩声效应产生可调的脉冲噪声信号。2.根据权利要求1所述的可调脉冲噪声发生器，其特征在于，所述螺杆(6)安装有调节用螺母，通过旋拧该螺母来调节上述预紧力的大小。3.根据权利要求1所述的可调脉冲噪声发生器，其特征在于，所述放大杆(3)的下端设计为耳轴结构，所述球关节(2)的一端设计为关节头结构，所述放大杆(3)的耳轴结构通过一销钉与所述球关节(2)的关节头销接在一起，形成铰接结构；所述球关节(2)的与所述关节头相对的另一端设计为伸出杆，所述伸出杆通过螺纹连接与所述高速开关阀作动杆(8)的一端相连。4.根据权利要求1所述的可调脉冲噪声发生器，其特征在于，所述弹片(5)是用具有弹性变形能力的金属制成的变形弹片。
5.根据权利要求1所述的可调脉冲噪声发生器，其特征在于，所述放大杆(3)的上端设置有弹片安装槽，所述弹片(5)的下端被用螺钉压紧于所述弹片安装槽中。6.根据权利要求1所述的可调脉冲噪声发生器，其特征在于，所述高压气室(9)的内腔中设置有一中心轴，在所述高压气室(9)的内壁与该中心轴之间形成所述高压气腔(91)，所述中心轴设置有沿其轴线延伸的穿孔腔，所述高速开关阀作动杆(8)穿过所述穿孔腔后其另一端与所述锥头(11)相连。7.根据权利要求6所述的可调脉冲噪声发生器，其特征在于，所述穿孔腔的末端设置有导向环，该导向环用以引导所述高速开关阀作动杆(8)的运动。8.根据权利要求1所述的可调脉冲噪声发生器，其特征在于，所述压电驱动器(7)的两端设置有球头柱，所述放大杆(3)的上端的所述侧面以及所述固定安装板上设置有凹陷式球窝，所述球头柱抵接于所述凹陷式球窝中。9.根据权利要求1所述的可调脉冲噪声发生器，其特征在于，所述电脉冲信号为电流信号。10.根据权利要求1所述的可调脉冲噪声发生器，其特征在于，所述号筒体(12)的内部设计为锥形结构。

技术总结
本发明公开了一种基于压电材料的可调脉冲噪声发生器，其包括高速开关阀和号筒；高速开关阀用于高速开启和关闭气路以控制气流的流通，而号筒则用于气流的流出和扩散；其中，高速开关阀具有利用压电材料制作的压电驱动器作为核心部件，采用杠杆结构放大压电材料的形变量，能保持脉冲噪声发生的高频率响应和可控性，可实现脉宽和声压级在较宽频率范围内的精确控制，可满足多种脉冲噪声试验及不同工况下的脉冲噪声发生需求。的脉冲噪声发生需求。的脉冲噪声发生需求。


技术研发人员：吴晓昱 梁炜 靳钰 仝棣
受保护的技术使用者：北京市计量检测科学研究院
技术研发日：2021.11.23
技术公布日：2022/2/24