一种声衬测量装置

1.本公开涉及声学测量领域，尤其涉及一种声衬测量装置。


背景技术：

2.在声学测量领域内，声衬测试段是整个实验设备最为重要的一部分，包括管道、机匣、安装座。而现有技术中，传声器无法便捷地进行拆装定位，无法避免大气压对静压孔的影响，同时会对传声器造成一定的损坏。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种声衬测量装置，以解决现有技术中拆装复杂，且易损坏传声器的技术问题，从而在声衬测试段密封的同时，便捷地拆装传声器保证测量地准确性。
4.为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
5.本发明实施例提供一种声衬测量装置，包括管道、传声器、机匣和设置在所述管道与所述机匣之间的声衬，所述声衬所具有的穿孔板的端面与所述管道的第一壁面的内壁平齐，所述传声器设在所述管道的与所述第一壁面相对的第二壁面上，所述传声器的接收端与所述第二壁面的内壁平齐；
6.至少一个传声器通过安装座可拆卸设在所述第二壁面，所述安装座包括第一工装和设在所述第二壁面的第二工装，所述第一工装、所述第二工装均具有供所述传声器穿过的腔体，所述第一工装用于夹持所述传声器，所述第一工装可拆卸连接于所述第二工装。
7.根据本公开的至少一个实施方式，所述传声器与所述第一工装的连接位置处、所述第一工装与所述第二工装的连接位置处、所述第二工装与所述第二壁面的连接位置处均设置密封圈。
8.根据本公开的至少一个实施方式，所述第一工装具有夹持部，所述夹持部包括卡箍和沿所述第一工装周向间隔设置的多个瓣状收缩部，所述卡箍套设在所述收缩部，所述收缩部在所述卡箍的作用下夹持所述传声器；
9.所述第一工装的腔体靠近所述收缩部的位置设有容置第一密封圈的第一沟槽，所述第一密封圈用于所述第一工装与所述传声器的密封。
10.根据本公开的至少一个实施方式，所述第二工装的腔体中具有第一台阶面、所述第二壁面与所述第二工装连接位置处具有第二台阶面，所述第一工装的背离所述夹持部的第一端面抵接于所述第一台阶面上，所述第二工装背离所述第一工装的第二端面抵接于所述第二台阶面上。
11.根据本公开的至少一个实施方式，所述第一工装与所述第二工装螺接或卡接；所述第二工装与所述第二壁面螺接或卡接。
12.根据本公开的至少一个实施方式，当所述第一工装与所述第二工装螺接，所述第一工装具有外螺纹段，所述外螺纹段的螺纹圈数为1－4，所述螺纹为粗牙。
13.根据本公开的至少一个实施方式，所述第二工装具有与所述第二壁面连接的连接段，所述连接段的长度为a，第二台阶面与所述第二壁面的外表面之间的间距为b，其中a＞b；
14.所述第二工装靠近所述连接段位置处具有第三台阶面，位于所述第三台阶面与所述第二壁面的外表面之间的连接段套设有第二密封圈，所述第二密封圈用于所述第二工装与所述第二壁面之间的密封。
15.根据本公开的至少一个实施方式，所述机匣与所述管道可拆卸连接；
16.所述机匣具有容置所述声衬的腔体，所述腔体中设有与所述声衬背离所述穿孔板的端面抵接的底板，所述底板在所述机匣的位置可调，所述底板用于将所述声衬封闭于所述机匣中。
17.根据本公开的至少一个实施方式，所述机匣的腔体中设有至少一个调节所述底板的调整装置，所述机匣具有与所述底板相对的第一内壁，所述调整装置设在所述底板与所述第一内壁之间，所述调整装置包括螺套和螺柱，通过所述螺柱与所述螺套的相对运动使得所述底板抵接于所述声衬背离所述穿孔板的端面。
18.根据本公开的至少一个实施方式，所述机匣与所述管道的连接位置处设有凸出于机匣的耳板，所述管道上具有与所述耳板配合的凹陷部，所述凹陷部的壁面上设有第三密封圈，所述第三密封圈用于所述机匣与所述管道之间的密封。
19.相对于现有技术，本发明的测量装置将声衬设置在管道与机匣之间，其中声衬的穿孔板的端面与管道的第一壁面的内壁平齐，而传声器设在管道的第二壁面上，第一壁面与第二壁面相对设置，传声器的接收端与第二壁面的内壁平齐，从而测量管道中的声学参数。由于在管道内外存在较大的压力差，需要将传声器固定防止在压力差的作用下被吸入管道中，本技术设置两段式的安装座，其中第一工装可以施加足够大的力夹持住传声器，防止其在管道中运动。而第一工装和传声器的组合体可拆卸连接于第二工装上，而第二工装设在第二壁面上，从而使得第一工装和传声器的组合体便捷地从第二工装上装卸。传声器的底部相对其本身的其他部分会更大一些，若是不为两段式工装在不拆卸安装座的情况下，是无法将传声器取出的。但若是频繁拆下安装座则会破坏密封性。本技术只拆装第一工装和传声器的组合体，第二工装与第二壁面装配后基本无需再拆卸。保证了安装座与管体之间由于频繁拆装使得密封性遭到破坏。
附图说明
20.附图示出了本公开的示例性实施方式，并与其说明一起用于解释本公开的原理，其中包括了这些附图以提供对本公开的进一步理解，并且附图包括在本说明书中并构成本说明书的一部分。
21.图1是根据本公开的实施方式的声衬测量装置立体结构的示意图。
22.图2是根据本公开的实施方式的安装座的爆炸示意图。
23.图3是根据本公开的实施方式的第一工装与传声器组装示意图。
24.图4是根据本公开的实施方式的第一工装剖面示意图。
25.图5是根据本公开的实施方式的第二工装剖面示意图。
26.图6是根据本公开的实施方式的第二工装与管道的部分剖面示意图。
27.图7是图1的剖面结构示意图。
28.图8是根据本公开的实施方式的机匣立体示意图。
29.图9是根据本公开的实施方式的管道仰视示意图。
30.图10是根据本公开的实施方式的安装座与传声器组合剖视示意图。
31.附图标记：10、管道；11、第一壁面；12、第二壁面；121、第二台阶面；13、凹陷部；20、安装座；21、第一工装；211、收缩部；212、外螺纹段；213、第一沟槽；214、第一端面；22、第二工装；221、第二沟槽；222、第一台阶面；223、第二端面；224、第三台阶面；225、连接段；23、卡箍；24、传声器；241、静压孔；30、机匣；31、底板；32、调整装置；321、螺柱；322、螺套；33、耳板；34、第三壁面；41、第一密封圈；42、第二密封圈；44、第四密封圈。
具体实施方式
32.下面结合附图和实施方式对本公开作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于解释相关内容，而非对本公开的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本公开相关的部分。
33.需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本公开。
34.在高流速、高压差的环境下声学测量时，内外具有较大压力差，会对传声器本身施加一个朝向管道内部的吸力，为了防止传声器被吸入管道，这就要求传声器安装座对传声器施加足够大的力。其次，在实验中传声器会经常进行拆装，多次的拆装会对传声器电源线连接产生不可逆的伤害，同时，传声器拆装也必须具有一定的便捷性，便于定位，便于固定。
35.请参阅图1至图2所示，本发明的实施例提供一种声衬测量装置，包括管道10、传声器24、机匣30和设置在管道10与机匣30之间的声衬，声衬所具有的穿孔板的端面与管道10的第一壁面11的内壁平齐，传声器24设在管道10的与第一壁面11相对的第二壁面12上，传声器24的接收端与第二壁面12的内壁平齐；至少一个传声器24通过安装座20可拆卸设在第二壁面12，安装座20包括第一工装21和设在第二壁面12的第二工装22，第一工装21、第二工装22均具有供传声器24穿过的腔体，第一工装21用于夹持传声器24，第一工装21可拆卸连接于第二工装22。
36.具体地，管道10具有相对设置的第一壁面11和第二壁面12，传声器24通过安装座20可拆卸地设在第二壁面12上，可以理解的是传声器24可以为一个，也可以沿着管道10的气流方向设置多个传声器24。机匣30的敞口与管道10的第二壁面12的敞口连通，声衬设在机匣30的敞口与管道10的第一壁面11的敞口之间，且声衬的穿孔板的上表面与第二壁面12的内壁平齐，而传声器24的下端面与第二壁面12的内壁平齐，避免对管道10的气流产生影响，进而测量结果精确。
37.示例性地，安装座20包括第一工装21和第二工装22，其中第二工装22可拆卸地设在第二壁面12，而第一工装21可拆卸地设在第二工装22上，第一工装21和第二工装22均具有腔体，用于传声器24的穿过。由于传声器24的下端相对于其他部分会更大一些，仅使用一个工装设在管道上，而工装还要夹持住传声器24，在不拆卸这个工装的情况下，无法将传声器24取出。但若要拆下这个工装，长时间的拆装会对管道10与安装座20之间的密封效果产生影响。因此，本发明实施例采用第一工装21和第二工装22的方式，其中第一工装21夹持住
传声器24，第一工装21和传声器24的组合体可以从第二工装22上拆装，第二工装22与管道10安装后基本不再拆卸，保护管道10与安装座20之间的密封性不受损害。
38.考虑到在高流速、高压差的环境下进行声学测量时，管道内部压力远低于大气压，而传声器工作时，其静压孔需要与管道内部相连通，这就对传声器安装座提出了密封的要求。如图10所示，传声器24与第一工装21的连接位置处、第一工装21与第二工装22的连接位置处、第二工装22与第二壁面12的连接位置处均设置密封圈。传声器24的静压孔241处在传声器24与第一工装21的连接位置处以下，使得静压孔241通过第一工装21与第二工装22的腔体与管道内部相连通，且在第一工装21与第二工装22的连接位置处、第二工装22与第二壁面12的连接位置处均设置密封圈，保证了静压孔241与管道10内部连通且不受大气压的干扰，使得传声器24正常工作。
39.为了保证对传声器24的夹持力，防止传声器24因为内外压差而被吸入管道10内部，以及为了便捷地在第一工装21上拆装传声器24，本发明实施例采用卡箍的形式进行夹紧。请参阅图2至图4所示，第一工装21具有夹持部，夹持部包括卡箍23和沿第一工装21周向间隔设置的多个瓣状收缩部211，卡箍23套设在收缩部211，收缩部211在卡箍23的作用下夹持传声器24；第一工装21的腔体靠近收缩部211的位置设有容置第一密封圈41的第一沟槽213，第一密封圈41用于第一工装21与传声器24的密封。
40.当传声器24装配于第一工装21上时，传声器24穿过第一工装21的腔体，以及设在第一沟槽213中的第一密封圈41，定位后收紧卡箍23，在卡箍23的作用下，设置在第一工装21上的周向设置的多个瓣状收缩部211夹持传声器24，而传声器24静压孔241处在第一密封圈41以下的腔体中，从而保证了静压孔241与管道10内部连通且不受大气压的干扰。而当传声器24从第一工装21上拆下时，仅需松开卡箍23，即可拆卸。因此，采用卡箍的形式不仅提供了足够的夹持力，还具有方便拆装的作用。
41.考虑到传声器24的下端面要与第二壁面12的内壁面平齐，需要对传声器24进行调节高度，那么第一工装21和第二工装22的高度就应具有已知的高度。为了保证第一工装21和第二工装22的高度一定，示例性地，请参阅图5－图6所示，第二工装22的腔体中具有第一台阶面222、第二壁面12与第二工装22连接位置处具有第二台阶面121，第一工装21的背离夹持部的第一端面214抵接于第一台阶面222上，第二工装22背离第一工装21的第二端面223抵接于第二台阶面121上。
42.具体地，当在第一工装21连接于第二工装22时，第一工装21的第一端面214抵接于第一台阶面222上，第一台阶面222可以为第二沟槽221的一部分，其中第二沟槽221用来放置第四密封圈44，用于第一工装21密封连接于第二工装22。而第一台阶面222用于第一工装21的限位。同样地，在第二壁面12与第二工装22连接位置处具有第二台阶面121，当第二工装22连接于第二壁面12，在第二壁面12的通孔内设置第二台阶面121，使得第二工装22的第二端面223抵接于第二台阶面121上。当第一工装21与第二工装22都连接好时，整个安装座20的高度是固定的，这时再根据传声器24的已知长度，即可在安装座安装前将传声器24固定好，使得其下端面在安装到管道10后与第二壁面12的内壁平齐。
43.在一些实施方式中，如图4－6所示，第一工装21与第二工装22螺接；第二工装22与第二壁面12螺接。例如，第一工装21具有外螺纹，第二工装22具有相应的内螺纹，第一工装21可通过螺纹连接于第二工装22上。同样地在第二壁面12的通孔具有内螺纹，而第二工装
22的另一端具有外螺纹，第二工装22可通过螺纹连接于第二壁面12。第一工装21与第二工装22、以及第二工装22与第二壁面12之间还可以采用卡接的方式，例如，第一工装21具有弹性的卡扣，第二工装22的一端在其腔体中具有适于卡扣卡接的卡槽；同样地，第二工装22的另一端具有弹性的卡扣，在第二壁面12的通孔中具有适于卡扣卡接的卡槽。
44.由于传声器头部与电线螺纹连接，为了防止在第一工装21与传声器24作为一个整体拧进第二工装22时，过多的旋转对传声器24接口造成损伤，并且在使用过程中第一工装21与传声器24作为整体会经常进行拆装，示例性地，当第一工装21与第二工装22螺接，第一工装21具有外螺纹段212，外螺纹段212的螺纹圈数为1－4，螺纹为粗牙。采用粗牙的设计，在保证第一工装21有足够的力施加于第一密封圈41，尽可能地减少螺纹的圈数，本技术采用1－4圈的螺牙，可选地为1.5圈、2.5圈等。
45.请参阅图5－图6所示，为了保证第二工装22与第二壁面12之间的密封性，以及第二工装22的安装高度，在第二工装22具有与第二壁面12连接的连接段225，连接段225的长度为a，第二台阶面121与第二壁面12的外表面之间的间距为b，其中a＞b；上述间距a＞b，保证了在将第二工装22安装于第二壁面12时，可以将第二工装22的第二端面223抵接于第二台阶面121上。
46.示例性地，第二工装22靠近连接段225位置处具有第三台阶面224，位于第三台阶面224与第二壁面12的外表面之间的连接段225套设有第二密封圈42，第二密封圈42用于第二工装22与第二壁面12之间的密封。具体地，第二密封圈42套设在连接段225，当第二工装22连接于第二壁面12时，第二密封圈42被第三台阶面224压紧在第二壁面12的外表面上，从而实现了二者的密封，保证了声衬测量结果的准确性。
47.考虑到声衬的安装问题，以及高流速的环境下，机匣内内外压差极大，一旦发生漏气，会使测量结果发生偏差。示例性地，机匣30外壳一体成型，可以确保机匣的密封性；机匣30与管道10可拆卸连接；例如采用螺栓进行连接。机匣30具有容置声衬的腔体，腔体中设有与声衬背离穿孔板的端面抵接的底板31，底板31在机匣30的位置可调，底板31用于将声衬封闭于机匣30中。采用位置可调的底板31抵接于声衬背离穿孔板的端面上，使得声衬在机匣中没有多余的间隙，或者说声衬在机匣中具有密封性，从而不会在机匣内产生和管道之间的压差。而由于声衬作为应用于多场景的降噪元件，其种类、高度是不固定的，而加工后的机匣深度是固定的，从而采用位置可调的底板31可以适用于不同高度的声衬，且保证声衬在机匣中的密封性。
48.具体地，机匣30的腔体中设有一个或多个调节底板31的调整装置32，如图7所示，调整装置32设置在底板31与第三壁面34之间，第三壁面34为与底板31相对的机匣30的底面，调整装置32包括螺套322和螺柱321，通过螺柱321与螺套322的相对运动使得底板31抵接于声衬背离穿孔板的端面。螺柱321转动设置于第三壁面34上，螺套322设置于底板31上，通过调整螺柱321进而调整底板31在机匣的位置，使得底板31抵接在待测试的声衬的底面。可以理解的是，螺柱321可以设置于底板31上，而螺套322设置于第三壁面34上，也可进行底板31的高度调节。
49.为了保证机匣30与管道10的密封，以及声衬的穿孔板的外表面与第一壁面11的内壁面平齐，请参阅图8－图9所示，本发明实施例在机匣30与管道10的连接位置处设有凸出于机匣30的耳板33，管道10上具有与耳板33配合的凹陷部13，凹陷部13的壁面上设有第三
密封圈，第三密封圈用于机匣30与管道10之间的密封。声衬的穿孔板稍大于声衬的其它部分，恰好可以搭接在凸出于机匣30的两个耳板33的上表面，通过与管道10的凹陷部13的配合，将声衬压紧在耳板33上，保证了声衬上表面与管道的下表面处于同一平面。可以理解的是，虽然图中示出两个耳板33，在某些实施方式中，在机匣的敞口的四周可以具有四个耳板33。进一步地，在管道10的凹陷部13的壁面上具有沟槽用于放置第三密封圈，从而保证了声衬放置后，机匣30与管道10之间的密封。
50.在具体的声学测量时，将第一密封圈41安装在第一工装21的第一沟槽213中，传声器24穿过第一工装21，将卡箍23套在收缩部211上，进行预紧，形成第一组件；
51.将第二密封圈42安装于第二工装22的第二沟槽221上，将第一组件安装在第二工装22上；
52.将第四密封圈44套设在第二工装22的连接段225上，再将其安装在第二壁面12的通孔中，调整传声器24与第一工装21的相对高度，最后收紧卡箍23，夹持传声器24，即可实现传声器24的下端面与第二壁面12的内壁面平齐，这是因为第一工装21和第二工装22的高度是一定的；
53.再根据声衬的高度，通过调整装置32对机匣内部的底板31进行高度上的调整，使其抵接于声衬的底面；
54.当完成测试后，需要卸下或是更换传声器24，仅卸下第一工装21及其夹持的传声器24，然后松开卡箍即可，第二工装22无需频繁进行拆卸。
55.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例/方式”、“一些实施例/方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例/方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本技术的至少一个实施例/方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例/方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例/方式或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例/方式或示例以及不同实施例/方式或示例的特征进行结合和组合。
56.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
57.本领域的技术人员应当理解，上述实施方式仅仅是为了清楚地说明本公开，而并非是对本公开的范围进行限定。对于所属领域的技术人员而言，在上述公开的基础上还可以做出其它变化或变型，并且这些变化或变型仍处于本公开的范围内。