專利名稱：分離式水聲聲管系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及水聲的計(jì)量測試領(lǐng)域，尤其是一種分離式水聲聲管系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
水下的聲學(xué)材料廣泛應(yīng)用于水聲設(shè)備的水下聲系統(tǒng)、平臺聲學(xué)隱身工程、換能器聲學(xué)部件等。隨著換能器基陣的工作頻率逐漸向低頻段延伸和深度的逐漸增加，水下使用的各類聲學(xué)材料的工作頻率已經(jīng)低到幾百赫茲，工作深度到幾百米。一般情況下，水下聲學(xué)材料或者其構(gòu)件的聲學(xué)特性會(huì)隨頻率、水溫和水壓改變而發(fā)生變化，其性能在實(shí)際工作環(huán)境下的好壞直接影響著水聲設(shè)備、水下聲系統(tǒng)的技術(shù)性能和平臺的聲學(xué)隱蔽性。水下聲學(xué)材料和構(gòu)件的研制及應(yīng)用都離不開對其聲學(xué)性能參數(shù)的測試和評定，所以研究相應(yīng)的測量技術(shù)和建立標(biāo)準(zhǔn)校準(zhǔn)裝置是必不可少的。描述水下聲學(xué)材料和構(gòu)件的聲學(xué)性能主要參數(shù)是聲波垂直入射下的聲壓反射系數(shù)和透射系數(shù)，定義為被樣品反射或透射的平面波聲壓與入射平面波的聲壓之比，一般通過對其板狀樣品在一定環(huán)境條件和頻率范圍內(nèi)進(jìn)行直接測量得到。測量可以分為兩類測量方法一是自由場測量方法，而是聲管測量方法。對于自由場測量，在常規(guī)消聲水池或高壓消聲水罐中進(jìn)行，采用邊長尺寸為1 an的大面積樣品，目前最低的測量頻率為IkHz左右，將測量頻率再降到幾佰赫茲幾乎是一件難以完成的工作，需要樣品和聲源基陣尺寸都須增加幾倍，無論樣品加工成本、難度和高壓消聲水罐尺寸條件都是是不允許的。對于聲管測量方法，采用比聲管內(nèi)徑略小的樣品，如傳統(tǒng)脈沖管法和駐波管法，我國已經(jīng)建立了國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 5266-2006《聲學(xué)水聲材料縱波聲速和衰減系數(shù)的測量脈沖管法》和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)CB/ T 3674-1995《水聲材料駐波管測量方法》。脈沖管法能夠測量樣品的聲壓反射系數(shù)和透射系數(shù)，但在測量聲壓透射系數(shù)時(shí)樣品必須是均勻?qū)ΨQ的，工作的低頻限取決于聲管的長度， 通常要求聲管長度至少應(yīng)大于聲波水中波長的6倍，樣品被放置到聲管中央時(shí)，測量頻率一般在2kHz以上。駐波管法的低頻限只取決于聲源的信噪比，可以工作到幾百赫茲，但只能在聲管末端測量樣品的聲壓反射系數(shù)，不能測量樣品的聲壓透射系數(shù)。聲管的高頻限都取決于管中(0，0)號簡正波條件。在聲管中測量樣品聲壓反射系數(shù)和透射系數(shù)必須同時(shí)具備平面波聲場條件和自由場條件。在自由場和聲管中應(yīng)用脈沖技術(shù)，樣品的反射脈沖、透射脈沖可以和入射脈沖可以實(shí)現(xiàn)分離，但測量頻率受到自由場水域和脈沖聲管高度的限制，很難實(shí)現(xiàn)幾百赫茲頻段、 波長達(dá)到幾米的低頻測量。國外發(fā)展了一種新的水下聲學(xué)材料測量方法，美國水下作戰(zhàn)中心于2001年在美國聲學(xué)雜志發(fā)表了行波管測量方法，其測量系統(tǒng)由原先用于校準(zhǔn)水聽器的L系統(tǒng)改造而成，應(yīng)用了稱為“傳遞矩陣法”的消聲方法，聲管高2m、內(nèi)徑Φ 380mm，測量頻率為IOOHz 1750Hz。我國目前正在積極研究聲學(xué)材料的行波管測量方法，提出了行波管雙水聽器傳遞函數(shù)法，應(yīng)用先進(jìn)的聲源技術(shù)、數(shù)字儀器、信號采集處理技術(shù)和分離式聲管系統(tǒng)建立測量標(biāo)準(zhǔn)裝置，將填補(bǔ)國內(nèi)空白。國內(nèi)外聲管均采用無縫不銹鋼管，當(dāng)樣品需要被放置在管中央測量時(shí)，一般采用尼龍線吊掛或者用不銹鋼支架固定樣品，操作比較麻煩費(fèi)時(shí)；當(dāng)需要對聲管進(jìn)行加一定靜水壓力時(shí)就更加不方便了。為了能使被測量的樣品放到聲管中央，管壁上的水聽器就不能伸入到聲管內(nèi)壁，和水介質(zhì)不能充分接觸，更不能接收到聲管中央聲場最均勻的聲壓，也降低了接收靈敏度。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種操作方便、便于加壓和測量的分離式水聲聲管系統(tǒng)。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題采用的技術(shù)方案這種分離式水聲聲管系統(tǒng)，包括安裝于隔振基礎(chǔ)上的聲管支架，聲管支架上固定有聲管的上段，聲管的下段在液壓缸的頂起下可上下滑動(dòng)，液壓缸固定于聲管支架的底部，聲管的上下段結(jié)合處可在液壓馬達(dá)所帶動(dòng)的弧齒作用下鎖緊密閉，液壓缸和液壓馬達(dá)均通過液壓接口與液壓站連接，聲管的上下段通過水循環(huán)接口和恒溫水箱由管路連接構(gòu)成水循環(huán)，恒溫水箱通過過濾器連有自來水水源，恒溫水箱內(nèi)設(shè)有由控制機(jī)柜內(nèi)控制系統(tǒng)控制實(shí)現(xiàn)管內(nèi)水介質(zhì)溫度控制內(nèi)循環(huán)的壓縮機(jī)和電熱棒，水循環(huán)管路上還設(shè)有由控制系統(tǒng)控制實(shí)現(xiàn)加壓的試壓泵。作為優(yōu)選，所述聲管由上段聲管管體和下段聲管管體對稱安裝組成，聲管的兩端分別對應(yīng)裝有上段聲管管蓋和下段聲管管蓋，上段聲管管蓋和下段聲管管蓋上分別裝有主發(fā)射器和次發(fā)射器，聲管管壁上嵌入式裝有壓力傳感器、溫度傳感器和水聽器組，上段聲管管體和下段聲管管體結(jié)合處外部設(shè)有實(shí)現(xiàn)聲管開啟閉合的弧齒和滑軌。作為優(yōu)選，所述主發(fā)射器和次發(fā)射器為活塞式稀土縱向振動(dòng)換能器，包括連接前質(zhì)量塊和后質(zhì)量塊的應(yīng)力螺桿，應(yīng)力螺桿外設(shè)有稀土振子，稀土振子外設(shè)有線圈和永磁器件，前質(zhì)量塊外設(shè)有與外殼連接的硫化橡膠，前質(zhì)量塊與硫化橡膠之間設(shè)有聲背襯，后質(zhì)量塊通過去耦環(huán)與外殼連接，外殼連有底座，底座上連有硫化成一體的電纜頭和電纜，換能器通過緊固螺母與聲管連接。作為優(yōu)選，所述底座與外殼的連接面及其安裝面上設(shè)有0型圈。作為優(yōu)選，所述水聽器組包括八個(gè)水聽器，水聽器包括陶瓷圓管串，陶瓷圓管串之間設(shè)有去耦橡膠，去耦橡膠端部設(shè)有前蓋板，陶瓷圓管串外設(shè)有硫化橡膠，硫化橡膠連有水聽器外殼，水聽器外殼一端通過鎖緊螺母固定有硫化成一體的水聽器電纜頭和水聽器電纜。作為優(yōu)選，所述水聽器外殼上設(shè)有徑向密封槽和縱向密封槽，水聽器通過徑向密封槽和縱向密封槽上的0型圈密封裝入聲管管壁。作為優(yōu)選，所述聲管的外壁設(shè)有由不銹鋼板包覆的發(fā)泡橡膠作為保溫層。本實(shí)用新型有益的效果是(1)本實(shí)用新型分離式水聲聲管整體采用了分離式兩段設(shè)計(jì)，很好解決了傳統(tǒng)單根聲管的聲管中央樣品放置和嵌入水聽器聲中心到聲管軸線的問題，實(shí)現(xiàn)了管中低頻聲壓反射系數(shù)和聲壓透射系數(shù)的測量，使得水聽器能夠接收到管中聲中心的平面波，降低了由于管中截面聲場起伏引入的測量誤差，提高了測量精度。(2)本實(shí)用新型分離式水聲聲管的兩段管體采用聲學(xué)剛性厚壁設(shè)計(jì)，采用不銹鋼材料離心鑄造后精加工制作，在有效地減小管壁共振對聲場的影響，管中聲速接近自由場聲速，最大程度地減小由此引入的測量誤差。[0016](3)本實(shí)用新型分離式水聲聲管的支架通過隔振器坐落于獨(dú)立的隔振基礎(chǔ)上，可以有效隔絕外界振動(dòng)對聲管的影響，有利于聲管的低頻弱信號聲學(xué)測量工作。支架能夠牢固支撐上部聲管。支架內(nèi)側(cè)兩邊裝有精密導(dǎo)軌，可以使下部聲管上下滑動(dòng)500mm。整個(gè)支架能夠保證整個(gè)聲管的垂直度和精確的分離或閉合。(4)本實(shí)用新型分離式水聲聲管的一對主次稀土縱向型主發(fā)射器采用用稀土超磁致伸縮材料Terfenol-D作為有源驅(qū)動(dòng)元件，選擇工藝比較成熟的圓柱棒元件，磁性材料采用了永磁材料，使發(fā)射器具有較高的低頻發(fā)射效率，實(shí)現(xiàn)了在有限空間尺寸內(nèi)聲管的低頻聲源，工作頻率IOOHz 4kHz。(5)本實(shí)用新型分離式水聲聲管的水聽器組具有較好的耐壓性能，采用元件串聯(lián)式設(shè)計(jì)能夠平抑元件之間的性能差異，在大量元件篩選基礎(chǔ)上制成成品，再經(jīng)測試及篩選， 研制的水聽器組一致性優(yōu)良，在雙水聽器傳遞函數(shù)計(jì)算中有效有效降低由于它們接收靈敏度相幅一致性引入的計(jì)算誤差，從而提高了樣品聲壓反射系數(shù)和聲壓透射系數(shù)的測量精度。(6)本實(shí)用新型分離式水聲聲管的液壓機(jī)械部分根據(jù)分離式水聲聲管的特點(diǎn)和測量流程設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)兩段聲管的精確分離和閉合，還能保證在聲管內(nèi)部加IOMI^a水壓下保持不漏壓。所有的移動(dòng)和旋轉(zhuǎn)機(jī)械動(dòng)作都在控制系統(tǒng)軟件操作下自動(dòng)完成。

圖1是本實(shí)用新型的系統(tǒng)示意圖；圖2是聲管的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是稀土縱向型換能器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是水聽器的結(jié)構(gòu)示意圖；附圖標(biāo)記說明聲管1，聲管支架2，液壓站3，液壓缸4，液壓馬達(dá)5，試壓泵6，壓縮機(jī)7，恒溫水箱8，過濾器9，控制機(jī)柜10，弧齒11，上段聲管管體12，下段聲管管體13，上段聲管管蓋14，下段聲管管蓋15，保溫層16，壓力傳感器17，溫度傳感器18，滑軌19，液壓接口 20，水循環(huán)接口 21，主發(fā)射器22，次發(fā)射器23，水聽器組對，外殼25，底座沈，前質(zhì)量塊 27，后質(zhì)量塊觀，應(yīng)力螺桿四，稀土振子30，永磁器件31，線圈32，去耦環(huán)33，緊固螺母34， 電纜頭35，電纜36，硫化橡膠37，聲背襯38，0型圈39，水聽器外殼40，前蓋板41，陶瓷圓管串42，去耦橡膠43，鎖緊螺母44，水聽器電纜頭45，水聽器電纜46，徑向密封槽47，縱向密封槽48，水聽器硫化橡膠49。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明實(shí)施例如圖1，這種分離式水聲聲管系統(tǒng)，首先在實(shí)驗(yàn)室根據(jù)聲管的重量和工作頻率參數(shù)建設(shè)獨(dú)立的隔振基礎(chǔ)，在隔振基礎(chǔ)上安裝聲管支架2，聲管支架2上固定有聲管1 的上段，聲管1的下段在液壓缸4的頂起下可上下滑動(dòng)，液壓缸4固定于聲管支架2的底部， 聲管1的上下段結(jié)合處可在液壓馬達(dá)5所帶動(dòng)的弧齒11作用下鎖緊密閉，液壓缸4和液壓馬達(dá)5均通過液壓接口 20與液壓站3連接，聲管1的上下段通過水循環(huán)接口 21和恒溫水箱8由管路連接構(gòu)成水循環(huán)，自來水經(jīng)過過濾器9進(jìn)入恒溫水箱8，再使用恒溫水箱8中的水泵注水到聲管1中，然后根據(jù)控制機(jī)柜10中控制系統(tǒng)的水溫設(shè)定自動(dòng)進(jìn)行聲管1中水介質(zhì)的變溫和循環(huán)，制冷時(shí)壓縮機(jī)7工作，加熱時(shí)使用恒溫水箱8中的電熱棒。當(dāng)分離式水聲聲管1中的水溫達(dá)到測量要求時(shí)，溫控部分停機(jī)，控制系統(tǒng)啟動(dòng)試壓泵6進(jìn)行加壓到設(shè)定的壓力值。如圖2所示，聲管1由上段聲管管體12和下段聲管管體13對稱安裝組成，聲管1 的兩端分別對應(yīng)裝有上段聲管管蓋14和下段聲管管蓋15，上段聲管管蓋14和下段聲管管蓋15上分別裝有主發(fā)射器22和次發(fā)射器23，聲管1管壁上嵌入式裝有壓力傳感器17、溫度傳感器18和水聽器組M，上段聲管管體12和下段聲管管體13結(jié)合處外部設(shè)有實(shí)現(xiàn)聲管 1平穩(wěn)、準(zhǔn)確、可靠地開啟閉合的弧齒11和滑軌19。聲管1的外壁設(shè)有由不銹鋼板包覆的發(fā)泡橡膠作為保溫層16。如圖3所示，所述主發(fā)射器22和次發(fā)射器23為活塞式稀土縱向振動(dòng)換能器，包括連接前質(zhì)量塊27和后質(zhì)量塊觀的應(yīng)力螺桿四，應(yīng)力螺桿四外設(shè)有按照要求粘接成一體的稀土振子30，稀土振子30外套設(shè)有線圈32和永磁器件31，前質(zhì)量塊27外設(shè)有與外殼25 硫化連接的硫化橡膠37，前質(zhì)量塊27與硫化橡膠37之間設(shè)有聲背襯38，前質(zhì)量塊27和聲背襯38通過硫化橡膠37硫化，質(zhì)量塊28通過去耦環(huán)33與外殼25連接，外殼25連有底座沈，底座沈上連有硫化成一體的電纜頭35和電纜36，換能器通過緊固螺母34與聲管1連接。外殼25與底座沈通過0型圈39完成密封，然后完成電纜36的焊接與電纜頭35的安裝，從而完成換能器的研制，使用時(shí)將底座26安裝面帶有0型圈39的換能器插入聲管1，通過緊固螺母34與聲管1蓋子安裝在一起。如圖4所示，水聽器組M包括八個(gè)水聽器，水聽器包括陶瓷圓管串42，4個(gè)陶瓷圓管3串在一起，電學(xué)上是并聯(lián)的，中間用去耦橡膠43去耦，減少振動(dòng)帶來的相互干擾，去耦橡膠43端部由前蓋板41密封，陶瓷圓管串42外設(shè)有硫化橡膠49，硫化橡膠49連有水聽器外殼40，水聽器外殼40 —端通過鎖緊螺母44固定有硫化成一體的水聽器電纜頭45和水聽器電纜46，整個(gè)水聽器體積小，結(jié)構(gòu)簡單合理，多個(gè)水聽器一致性良好。水聽器外殼40 上設(shè)有徑向密封槽47和縱向密封槽48，水聽器通過徑向密封槽47和縱向密封槽48上的0 型圈密封裝入聲管1管壁。更為具體地說聲管1設(shè)計(jì)為相等的上下兩部分，垂直放置，在下部端口安裝主發(fā)射器22，在上部端口安裝次發(fā)射器23，被測樣品可以放置在聲管1的中部，在上下兩部分管子中分別嵌入水聽器組對用來測量樣品的反射聲場和透射聲場。根據(jù)測量高頻限條件設(shè)計(jì)聲管1的內(nèi)徑和管壁的厚度，滿足聲管管壁厚度不低于聲管的內(nèi)徑。聲管1的上段部分固定在聲管支架2 上，下段部分利用液壓裝置作自動(dòng)上下移動(dòng)、可以和上部聲管進(jìn)行自動(dòng)對接密封和開啟。聲管高5m、內(nèi)徑Φ 208mm，壁厚104mm。聲管工作時(shí)，第一步分離聲管兩部分，在聲管1中央放置被測樣品；然后合上聲管，注入純凈水；經(jīng)過除氣、加壓、水溫控制到測量規(guī)定環(huán)境條件；聲管1底部主發(fā)射器22 發(fā)射一定頻率的連續(xù)正弦聲波，應(yīng)用一維主動(dòng)消聲技術(shù)調(diào)節(jié)次發(fā)射器23發(fā)射的連續(xù)正弦聲波幅值和相位，來抵消樣品的透射聲波，使得上部端口不反射聲波，就如聲管是無限長一樣，形成了單向傳播的行波。所以在對樣品的反射和透射系數(shù)的測量中不存在背襯和聲管末端阻抗的影響，測量樣品的低頻聲壓反射和透射系數(shù)，測量頻率為IOOHz 4000Hz。[0033]所述的聲管1上下管體為不銹鋼材質(zhì)，內(nèi)徑208mm，外徑416mm，各長2. 5m,內(nèi)壁光潔度1.6以上、局部0.8，最高耐壓lOMPa。聲管設(shè)計(jì)能滿足聲學(xué)厚壁管的要求。在聲管1 兩端端面上設(shè)計(jì)有一圈12個(gè)M20的安裝孔，用來連接蓋子。兩段聲管連接處，設(shè)計(jì)有定位梢和0形圈槽。在每段聲管的管壁上設(shè)計(jì)有4個(gè)Φ30的孔，用來嵌入安裝水聽器組。所述的聲管管蓋為不銹鋼材質(zhì)，外徑416mm，厚度50mm，中間開有Φ 50的孔，用來安裝和密封主次發(fā)射器。上下管蓋和聲管端面接觸部位開有兩道0形圈槽，用12個(gè)Μ20螺釘和聲管端面密封固定。所述的聲管支架由方鋼制成，內(nèi)部尺寸Im(長)X Im(寬)X;3m(高)，垂直安裝于隔振基礎(chǔ)之上，用來固定上下聲管。上聲管采用螺釘固定安裝在聲管支架2上，下聲管通過固定在聲管支架2上的滑軌19，可以上下移動(dòng)500mm。所述的聲管保溫層16包裹于聲管外部，采用了 30mm的發(fā)泡橡膠，在橡膠層外設(shè)計(jì)包覆0. 5mm厚的不銹鋼板，水聽器組M、主次發(fā)射器接插件、弧齒11和活動(dòng)部件位置鏤空。所述的主次稀土縱向型主換能器采用活塞式振動(dòng)方式，能夠適應(yīng)管中小尺寸換能器的要求，采用耐壓設(shè)計(jì)，在換能器內(nèi)部使用耐高靜水壓的去耦材料，使振動(dòng)部分與外殼去耦，在換能器外部和聲管1之間采用0形圈去耦，表面硫化。輻射面外徑Φ 206mm，工作頻率IOOHz 4kHz全頻工作，在IkHz頻率時(shí)，發(fā)送電壓響應(yīng)不小于140dB，電流響應(yīng)不小于 145dB ； IOOHz 4kHz頻段，發(fā)送電壓響應(yīng)不小于120dB，電流響應(yīng)不小于125dB，耐靜水壓 最高6MPa。所述的水聽器組M采用外形尺寸小、接收靈敏度相幅一致性良好的耐壓水聽器， 水聽器選用ΦΙΟπιπι圓管壓電元件，用三個(gè)串聯(lián)組成敏感元件，能夠平抑元件之間的不一致性。水聽器外形Φ30πιπι，和聲管采用兩道0型圈徑向密封，一道0型圈端面密封，水聽器聲中心位于聲管軸心位置。_3dB頻響范圍IOOHz 4kHz，接收靈敏度不小于_205dB，靈敏度幅值一致性優(yōu)于士 1. OdB，靈敏度相位一致性優(yōu)士 1. 5°。所述的液壓機(jī)械部分液壓站3提供液壓動(dòng)力，最高壓力16MPa ；管路為耐壓25MPa 的通用液壓軟管，分別將液壓馬達(dá)5、液壓缸4和液壓站3連接起來。所述的液壓馬達(dá)5為聲管弧齒11提供旋轉(zhuǎn)扭矩，鎖緊或開啟兩段聲管聯(lián)結(jié)；液壓缸4位于下部聲管底部，和下聲管管蓋用萬向節(jié)連接，使下部聲管上升或下降500mm與上部聲管對接或分離。所述的弧齒11安裝在上下聲管的鎖緊開啟裝置上，由液壓馬達(dá)5上的齒輪帶動(dòng)。所述的位置傳感器為霍爾傳感器，當(dāng)下部聲管移動(dòng)、弧齒旋轉(zhuǎn)到預(yù)定的位置，霍爾傳感器輸出信號給機(jī)械控制系統(tǒng)。所述的機(jī)械控制系統(tǒng)和控制器用來自動(dòng)控制上下兩段聲管的開啟和閉合等機(jī)械動(dòng)作，由嵌入式系統(tǒng)和模塊化軟件組成。所述的環(huán)境控制部分用來自動(dòng)調(diào)節(jié)聲管內(nèi)部的水介質(zhì)溫度和壓力，水溫調(diào)節(jié)范圍為4°C 40°C，水壓調(diào)節(jié)范圍為0. 1 6. OMPa0所述的試壓泵6為全不銹鋼材質(zhì)的小流量設(shè)計(jì)，保證水質(zhì)的純凈與壓力精確控制。所述的恒溫水箱8為不銹鋼材質(zhì)設(shè)計(jì)，容積450L，水箱內(nèi)部為高低溫恒溫循環(huán)裝置，加熱功率21kW，制冷量15kW，具有獨(dú)立的溫控功能，也可通過RS485接口與實(shí)驗(yàn)室的溫壓控制系統(tǒng)相連。所述的壓縮機(jī)7位于室外，制冷劑為R22，為恒溫水箱8提供冷源。所述的溫壓控制系統(tǒng)和機(jī)械控制系統(tǒng)組成分離式聲管的控制系統(tǒng)，由工控機(jī)、控制軟件組成，溫度控制時(shí)預(yù)先設(shè)定聲管內(nèi)需要的測量水溫，控制系統(tǒng)自動(dòng)設(shè)定水箱的水溫， 根據(jù)目前水溫開始制冷或加熱，和聲管內(nèi)的水介質(zhì)進(jìn)行循環(huán)交換，直到聲管內(nèi)水溫達(dá)到預(yù)設(shè)溫度，稱之為內(nèi)循環(huán)水溫控制；壓力控制時(shí)預(yù)先設(shè)定聲管內(nèi)需要的測量水壓，控制系統(tǒng)在檢測聲管管路各閥門狀態(tài)后啟動(dòng)試壓泵加壓，達(dá)到設(shè)定壓力后停止，關(guān)閉閥門，泄壓過程相反。所述的壓力傳感器17和溫度傳感器18嵌入到聲管1內(nèi)部，和聲管1采用0型圈端面密封，用分別測量聲管內(nèi)部水介質(zhì)的壓力和溫度，溫度傳感器采用了耐壓設(shè)計(jì)。分離式水聲聲管系統(tǒng)建立后，就能夠和電子測量設(shè)備一起構(gòu)成完整的一套測量裝置，完成聲學(xué)材料低頻聲學(xué)性能參數(shù)的管中測量。除上述實(shí)施例外，本實(shí)用新型還可以有其他實(shí)施方式。凡采用等同替換或等效變換形成的技術(shù)方案，均落在本實(shí)用新型要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種分離式水聲聲管系統(tǒng)，包括安裝于隔振基礎(chǔ)上的聲管支架O)，其特征是聲管支架( 上固定有聲管(1)的上段，聲管(1)的下段在液壓缸(4)的頂起下可上下滑動(dòng)，液壓缸固定于聲管支架O)的底部，聲管(1)的上下段結(jié)合處可在液壓馬達(dá)( 所帶動(dòng)的弧齒(11)作用下鎖緊密閉，液壓缸(4)和液壓馬達(dá)( 均通過液壓接口 00)與液壓站 (3)連接，聲管(1)的上下段通過水循環(huán)接口和恒溫水箱(8)由管路連接構(gòu)成水循環(huán)， 恒溫水箱( 通過過濾器(9)連有自來水水源，恒溫水箱(8)內(nèi)設(shè)有由控制機(jī)柜(10)內(nèi)控制系統(tǒng)控制實(shí)現(xiàn)管內(nèi)水介質(zhì)溫度控制內(nèi)循環(huán)的壓縮機(jī)(7)和電熱棒，水循環(huán)管路上還設(shè)有由控制系統(tǒng)控制實(shí)現(xiàn)加壓的試壓泵(6)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分離式水聲聲管系統(tǒng)，其特征是所述聲管(1)由上段聲管管體(1 和下段聲管管體(1 對稱安裝組成，聲管(1)的兩端分別對應(yīng)裝有上段聲管管蓋(14)和下段聲管管蓋(15)，上段聲管管蓋(14)和下段聲管管蓋(1 上分別裝有主發(fā)射器0 和次發(fā)射器(23)，聲管(1)管壁上嵌入式裝有壓力傳感器(17)、溫度傳感器(18) 和水聽器組(M)，上段聲管管體(1 和下段聲管管體(1 結(jié)合處外部設(shè)有實(shí)現(xiàn)聲管(1) 開啟閉合的弧齒(11)和滑軌(19)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的分離式水聲聲管系統(tǒng)，其特征是所述主發(fā)射器0 和次發(fā)射器為活塞式稀土縱向振動(dòng)換能器，包括連接前質(zhì)量塊(XT)和后質(zhì)量塊08)的應(yīng)力螺桿( )，應(yīng)力螺桿09)外設(shè)有稀土振子(30)，稀土振子(30)外設(shè)有線圈(3 和永磁器件(31)，前質(zhì)量塊(XT)外設(shè)有與外殼0 連接的硫化橡膠(37)，前質(zhì)量塊(XT)與硫化橡膠(37)之間設(shè)有聲背襯(38)，后質(zhì)量塊(28)通過去耦環(huán)(33)與外殼(25)連接，外殼(25) 連有底座(26)，底座06)上連有硫化成一體的電纜頭(3 和電纜(36)，換能器通過緊固螺母(34)與聲管⑴連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的分離式水聲聲管系統(tǒng)，其特征是所述底座06)與外殼05) 的連接面及其安裝面上設(shè)有O型圈(39)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的分離式水聲聲管系統(tǒng)，其特征是所述水聽器組04)包括八個(gè)水聽器，水聽器包括陶瓷圓管串(42)，陶瓷圓管串02)之間設(shè)有去耦橡膠(43)，去耦橡膠^幻端部設(shè)有前蓋板(41)，陶瓷圓管串0 外設(shè)有硫化橡膠(49)，硫化橡膠09)連有水聽器外殼(40)，水聽器外殼00) —端通過鎖緊螺母04)固定有硫化成一體的水聽器電纜頭(45)和水聽器電纜(46)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的分離式水聲聲管系統(tǒng)，其特征是所述水聽器外殼GO)上設(shè)有徑向密封槽G7)和縱向密封槽(48)，水聽器通過徑向密封槽07)和縱向密封槽08)上的O型圈密封裝入聲管(1)管壁。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的分離式水聲聲管系統(tǒng)，其特征是所述聲管(1)的外壁設(shè)有由不銹鋼板包覆的發(fā)泡橡膠作為保溫層(16)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種分離式水聲聲管系統(tǒng)，包括安裝于隔振基礎(chǔ)上的聲管支架，聲管支架上固定有聲管的上段，聲管的下段在液壓缸的頂起下可上下滑動(dòng)，液壓缸固定于聲管支架的底部，聲管的上下段結(jié)合處可在液壓馬達(dá)所帶動(dòng)的弧齒作用下鎖緊密閉，液壓缸和液壓馬達(dá)均通過液壓接口與液壓站連接，聲管的上下段通過水循環(huán)接口和恒溫水箱由管路連接構(gòu)成水循環(huán)，恒溫水箱通過過濾器連有自來水水源，恒溫水箱內(nèi)設(shè)有由控制機(jī)柜內(nèi)控制系統(tǒng)控制實(shí)現(xiàn)管內(nèi)水介質(zhì)溫度控制內(nèi)循環(huán)的壓縮機(jī)和電熱棒，水循環(huán)管路上還設(shè)有由控制系統(tǒng)控制實(shí)現(xiàn)加壓的試壓泵。本實(shí)用新型提供一種操作方便、便于加壓和測量的分離式水聲聲管。
文檔編號G01N29/04GK202041507SQ20112012038
公開日2011年11月16日 申請日期2011年4月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月15日
發(fā)明者何濤, 劉璟, 李水, 羅馬奇, 范進(jìn)良 申請人:中國船舶重工集團(tuán)公司第七一五研究所