一种衰减电磁波和声波的复合消波器的制作方法

1.本发明涉及电磁兼容性和噪声控制技术领域，尤其是一种衰减电磁波和声波的复合消波器。


背景技术：

2.随着信息化的发展，一是车载高端电子敏感用电设备增多，而发电设备存在多个干扰源，这些干扰源通过电磁场辐射的方式对车载敏感通讯设备进行干扰，影响了通讯设备性能品质；二是随着车载高端电子设备的发展，对车载方舱内的噪声环境有了高标准要求，而发电设备噪声大，最终影响操作人员的工作环境。
3.传统抑制电磁场辐射和噪声的方法是采用全水冷方案，利用金属板制成的全封闭箱体来实现电磁屏蔽及降噪。但是在大多数情况下，柴油机是水冷的，而发电机及排烟消声器是风冷的。由于发电设备通风散热的需要，设有箱体的发电设备并非是理想屏蔽体，存在进出风口抑制电磁场辐射和抑制噪声的痛点问题。
4.因此有必要研究一种能够同时抑制电磁场辐射、抑制噪声的新方法，以满足高端车载发电设备的需求。
5.有鉴于此，设计制造出一种衰减电磁波和声波的复合消波器。该复合消波器具有的特点：一是具备电磁场辐射的屏蔽效能，能抑制更宽频率范围的电磁场辐射；二是具有高频失效频率更高、消声量更大，可适用于高、中、低频率范围声波的降噪。


技术实现要素：

6.本发明提出一种衰减电磁波和声波的复合消波器，能够同时抑制电磁场辐射、抑制噪声，满足高端车载发电设备在电磁兼容性和噪声控制方面的需求。
7.本发明采用以下技术方案。
8.一种衰减电磁波和声波的复合消波器，用于进风口、出风口处的电磁场屏蔽及噪声衰减，所述复合消波器包括串联连接的电磁场辐射衰减通道和噪声衰减通道；所述电磁场辐射衰减通道包括以波导管成型的多折弯式组合滤波通道；所述噪声衰减通道包括以消声管成型的多折弯式组合消声通道。
9.所述多折弯式组合滤波通道包括多个折弯式波导管组成的组合体；所述多折弯式组合消声通道包括多个折弯式消声管组成的组合体。
10.所述多折弯式组合滤波通道包括滤波通道后支承板、n个折弯式波导管、滤波通道外壳体、滤波通道前支承板；
11.所述折弯式波导管通过吸收电磁波能量来屏蔽电磁场，其屏蔽效能的计算公式为
12.式中：se为电磁场从波导管的一端传至另一端的衰减量，单位db；b为波导管的折
弯角度，0≤b≤180
°
；l4为折弯波导管的长度，单位cm；l2为波导管的总长度，单位cm；f为传经波导管的电磁波频率，单位ghz；fc为波导管最低截止频率，单位ghz。
13.所述折弯式波导管的折弯角度与可通过波导管的电磁波截止频率相关，具体为：
14.当时，无可通过波导管的电磁波频率；
15.当时，可通过波导管的电磁波最低截止频率的计算公式为：
[0016][0017]
式中：l4为折弯波导管的长度，单位cm；d2为波导管通径，单位cm；b为波导管的折弯角度，0≤b≤180
°
。
[0018]
所述折弯式波导管的首端固定于滤波通道前支承板处，后端固定于滤波通道后支承板处；各折弯式波导管相互平行；
[0019]
电磁波在通过多折弯式组合滤波通道时，波导管折弯结构使电磁波高频失效频率提升，以增强多折弯式组合滤波通道对电磁波的吸收损耗和反射损耗。
[0020]
所述多折弯式组合消声通道包括消声通道后支承板、吸声材料、m个折弯式消声管、消声通道前支承板、消声通道外壳体；
[0021]
所述折弯式消声管的传声损失的计算公式为
[0022][0023]
式中：tl为声波从消声管的一端传至另一端的传声损失，单位db；a为消声管的折弯角度，0≤a≤180
°
；l3为折弯消声管的长度，单位m；l1为消声管的总长度，单位m；d1为消声管通径，单位m；ψ为消声系数。
[0024]
所述的折弯式消声管的折弯角度与可通过消声管的声波的高频失效频率有关，具体为：
[0025]
当时，无可通过消声管的声波高频失效频率；
[0026]
当时，高频失效频率的计算公式为：
[0027][0028]
式中：l3为折弯消声管的长度，单位m；d1为消声管通径，单位m；a为消声管的折弯角度，0≤a≤180
°
；c为声速，单位m/s。
[0029]
所述的折弯式消声管管壁均布直径为ф2mm～ф3mm的微孔，穿孔率在20％～25％
之间。
[0030]
所述折弯式消声管的前端固定于消声通道前支承板处，后端固定于消声通道后支承板处；各折弯式消声管相互平行；各消声管之间填充吸声材料；
[0031]
当声波通过消声通道时，消声管的折弯结构使声波的反射次数增加且声波的高频失效频率提升，以扩大消声通道的消声频谱和消声量。
[0032]
所述复合消波器置于箱式发电设备用于通风散热的进风口或出风口内，复合消波器的内部风路与箱式发电设备的进风风路或出风风路相通。
[0033]
本发明可用于各种设备的进、出风口结构中，既实现了通风散热的需要，又有效抑制了电磁场辐射和噪声辐射；具有极大的推广应用价值和广阔的市场应用前景。
[0034]
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
[0035]
本发明主要针对需要抑制电磁场辐射及噪声的进、出风口结构中设置了由电磁场辐射衰减通道和噪声衰减通道组成的串联消波通道。由于所述的组合滤波通道制成了折弯式波导管，使得电磁波高频失效频率提高，增强了电磁波的吸收损耗和反射损耗；由于所述的组合消声通道制成了折弯式消声管，当声波通过时，增加了反射次数，声波高频失效频率提高，消声频谱更宽，消声量增大。
附图说明
[0036]
下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步详细的说明：
[0037]
附图1是本发明的结构示意图；
[0038]
图中：1-滤波通道后支承板；2-折弯式波导管；3-滤波通道外壳体；4-滤波通道前支承板；5-消声通道后支承板；6-紧固件；7-吸声材料；8-折弯式消声管；9-消声通道前支承板；10-消声通道外壳体。
具体实施方式
[0039]
如图所示，一种衰减电磁波和声波的复合消波器，用于进风口、出风口处的电磁场屏蔽及噪声衰减，所述复合消波器包括串联连接的电磁场辐射衰减通道和噪声衰减通道；所述电磁场辐射衰减通道包括以波导管成型的多折弯式组合滤波通道；所述噪声衰减通道包括以消声管成型的多折弯式组合消声通道。
[0040]
所述多折弯式组合滤波通道包括多个折弯式波导管2组成的组合体；所述多折弯式组合消声通道包括多个折弯式消声管8组成的组合体。
[0041]
所述多折弯式组合滤波通道包括滤波通道后支承板1、n个折弯式波导管2、滤波通道外壳体3、滤波通道前支承板4；
[0042]
所述折弯式波导管通过吸收电磁波能量来屏蔽电磁场，其屏蔽效能的计算公式为
[0043]
式中：se为电磁场从波导管的一端传至另一端的衰减量，单位db；b为波导管的折弯角度，0≤b≤180
°
；l4为折弯波导管的长度，单位cm；l2为波导管的总长度，单位cm；f为传经波导管的电磁波频率，单位ghz；fc为波导管最低截止频率，单位ghz。
[0044]
所述折弯式波导管的折弯角度与可通过波导管的电磁波截止频率相关，具体为：
[0045]
当时，无可通过波导管的电磁波频率；
[0046]
当时，可通过波导管的电磁波最低截止频率的计算公式为：
[0047][0048]
式中：l4为折弯波导管的长度，单位cm；d2为波导管通径，单位cm；b为波导管的折弯角度，0≤b≤180
°
。
[0049]
所述折弯式波导管的首端固定于滤波通道前支承板处，后端固定于滤波通道后支承板处；各折弯式波导管相互平行；
[0050]
电磁波在通过多折弯式组合滤波通道时，波导管折弯结构使电磁波高频失效频率提升，以增强多折弯式组合滤波通道对电磁波的吸收损耗和反射损耗。
[0051]
所述多折弯式组合消声通道包括消声通道后支承板5、吸声材料7、m个折弯式消声管8、消声通道前支承板9、消声通道外壳体10；
[0052]
所述折弯式消声管的传声损失的计算公式为
[0053][0054]
式中：tl为声波从消声管的一端传至另一端的传声损失，单位db；a为消声管的折弯角度，0≤a≤180
°
；l3为折弯消声管的长度，单位m；l1为消声管的总长度，单位m；d1为消声管通径，单位m；ψ为消声系数。
[0055]
所述的折弯式消声管的折弯角度与可通过消声管的声波的高频失效频率有关，具体为：
[0056]
当时，无可通过消声管的声波高频失效频率；
[0057]
当时，高频失效频率的计算公式为：
[0058][0059]
式中：l3为折弯消声管的长度，单位m；d1为消声管通径，单位m；a为消声管的折弯角度，0≤a≤180
°
；c为声速，单位m/s。
[0060]
所述的折弯式消声管管壁均布直径为ф2mm～ф3mm的微孔，穿孔率在20％～25％之间。
[0061]
所述折弯式消声管的前端固定于消声通道前支承板处，后端固定于消声通道后支
承板处；各折弯式消声管相互平行；各消声管之间填充吸声材料；
[0062]
当声波通过消声通道时，消声管的折弯结构使声波的反射次数增加且声波的高频失效频率提升，以扩大消声通道的消声频谱和消声量。
[0063]
所述复合消波器置于箱式发电设备用于通风散热的进风口或出风口内，复合消波器的内部风路与箱式发电设备的进风风路或出风风路相通。
[0064]
实施例：
[0065]
在需要抑制电磁场辐射及降噪的箱式发电设备的进、出风口处插入本发明所述的复合消波器，以消声通道外壳体端部法兰安装盘进行固定，形成由电磁场辐射衰减通道和噪声衰减通道组成的串联消波通道，其中，电磁场辐射衰减通道是由多个折弯式波导管构成的组合滤波通道，噪声衰减通道是由多个折弯式消声管构成的组合消声通道。
[0066]
箱式发电设备工作时的电磁场辐射、噪声会从进、出风口逸出；进、出风口的电磁场辐射和噪声进入所述的串联消波通道中，通过所述的组合滤波通道进行电磁场辐射的吸收损耗衰减，再通过所述的组合消声通道进行声能衰减。由于所述的组合滤波通道制成了折弯式波导管，使得电磁波高频失效频率提高，增强了电磁波的吸收损耗和反射损耗。由于所述的组合消声通道制成了折弯式消声管，当声波通过时，增加了反射次数，声波高频失效频率提高，消声频谱更宽，消声量增大。