CN100487394C - 管道流体噪声辅助测量装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种管道流体噪声辅助测量装置。包括有桶形的声传导水箱，声传导水箱的底部开设有衔接槽孔，衔接槽孔与被测管道相吻合并与外管壁密封连接，声传导水箱中吊挂有水听器。本发明的有益效果在于：1.可以排除管道流体中压力脉动对测量水噪声的影响，直接测量管道中的声信号，解决了从管道压力脉动和水噪声信号混合的流体中提取水声信号的问题。这对于研究管道内流体的噪声及其变化传播规律以及船艇的降噪隐身具有重要意义。2.本发明结构简单，测量方式简便，使用灵活，便于在不同的场所实施，可对在建和已建的管道进行管内流体噪声测试。3.声传导水箱内敷设吸声层减小了水箱内壁对声波的反射作用，保证了测量数据的线性度和准确性。

Description

管道流体噪声辅助测量装置

技术领域

本发明属于与声学测量技术有关的装置，具体涉及一种管道流体噪声辅助测量装置。

背景技术

船艇的管道是船艇产生水下噪声的源头之一。船艇管路内流体中的水噪声是直接向外辐射噪声的有效成份。管道内的流体受到来自自身和外部的激励后将产生水噪声，并向外传播。同时流体的压力也因流道截面的变化、管壁粗糙度的影响产生压力脉动。在管道内，流体的水噪声和压力脉动都以动态压力的形式存在，且都可沿管内的流体传播，很难在管道内分离。但两者的变化和传播规律却各不相同。水(噪)声是一种声波，可以远距离传播，而且能穿过液体和固体介质的界面从一种介质传播到另一种介质；压力脉动则是一种压力和流速间相互转换的变化过程，压力脉动在离开管道后便很快消失，遇到固体界面时，压力脉动不能穿透固体介质向外界液体传递，因此压力脉动通常又被称为“伪声”。

控制和降低管道的水噪声是船艇设计、制造和运行中的重要技术指标之一，而实现上述目标的前提是要对管道中产生的水噪声进行准确的测量。而检测管道内流体的水噪声是研究管道流体声辐射的基础，研究管道流体噪声时必须对管道内的流体噪声特性有真实的了解。直接在管道内设置传感器是以往人们在测试中常用的测量方法，但该方法所测量的信号是管道内水噪声和压力脉动的合成信号，在测量结果中不可避免地存在“伪声”对水噪声信号的干扰，测量的准确性较差，难以判断管道内实际存在的水噪声及其变化传播规律。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术存在的不足而提供一种能对管道内流体的压力脉动进行有效屏蔽的管道流体噪声辅助测量装置，为有效检测管道中的水噪声信号提供保障。

本发明为解决上述存在的问题所提出的技术方案为：包括有桶形的声传导水箱，声传导水箱的底部开设有衔接槽孔，衔接槽孔与被测管道相吻合并与外管壁密封连接，声传导水箱中吊挂有水听器。

按上述方案，所述的声传导水箱为长方桶形或圆筒形，声传导水箱可由金属材料制作而成，水箱内壁底部和四周设置吸声层。

按上述方案，所述的声传导水箱的衔接槽孔与被测管道的外管壁固定密封连接或活动密封连接，衔接槽孔与被测管道的圆管外管壁横向截面的连接包容面小于或等于半个圆管横截面，即连接包容的弧面小于或等于圆管半周(≤Л)。

本发明使用时只需在声传导水箱中加入水，使被测管道的外管壁与水箱内的水接触，通过水听器即可有效地检测出管道中的水噪声信号。本发明的工作机理在于：管道的水噪声是一种声波，可以远距离传播，而且能穿过液体和固体介质的界面从一种介质传播到另一种介质；而管道的压力脉动则是一种压力和流速间相互转换的变化过程，压力脉动在离开管道的后便很快消失，遇到固体界面时，压力脉动几乎不能穿透固体介质向外界液体传递。因此，本发明应用声波具有较强透射能力的特性，在管道外附加辅助测量装置，接受透射的声波信号即可屏蔽压力脉动对水噪声测量的干扰，检测管道内流体的水声信号。

本发明的有益效果在于：1、采取声传导水箱，可以排除管道流体中压力脉动对测量水噪声的影响，直接测量管道中的声信号，解决了从管道压力脉动和水噪声信号混合的流体中提取水声信号的问题。这对于正确了解管道内的噪声特性，研究管道内流体的噪声及其变化传播规律以及船艇的降噪隐身具有重要意义。2、本发明结构简单，测量方式简便，使用灵活，便于在不同的场所实施，可对在建和已建的管道进行管内流体噪声测试。3、声传导水箱内敷设吸声层减小了水箱内壁对声波的反射作用，保证了测量数据的线性度和准确性。

附图说明

图1为本发明一个实施例的正剖视结构图。

图2为本发明另一个实施例的正剖视结构图。

具体实施方式

以下结合附图进一步说明本发明的实施例。

第一个实施例如图1所示，包括有桶形的声传导水箱2，声传导水箱的底部开设有与被测管道直径等宽的衔接槽孔，衔接槽孔两端开设半圆孔与被测管道相吻合，衔接槽孔与圆管外管壁横向截面的连接包容面等于半个圆管横截面，声传导水箱的衔接槽孔与被测管道1的外管壁焊接成一体，构成固定密封连接结构，声传导水箱由金属材料制作而成，水箱内壁底部和四周衬垫吸声层3，吸声层可为吸声橡胶，目的是减小水噪声在声传导水箱内的反射，减少测量数据的失真。在声传导水箱的上端安设有吊线杆4，吊线杆通过吊线将水听器5吊挂在声传导水箱中。

第二个实施例如图1所示，它与上一个实施例的不同之处在于声传导水箱的衔接槽孔与被测管道的外管壁为活动密封连接，即在声传导水箱的底部设置活动密封连接的衔接槽孔，包括衔接槽孔和与衔接槽孔环形周边相配置的密封垫6，对应于衔接槽孔设置有紧固卡箍9，紧固卡箍通过两侧的连接孔与固联在声传导水箱底面的螺栓7相联，与衔接槽孔成合抱状，通过旋紧和调节螺母8，将声传导水箱密封连接于被测管道上，且被测管道的外管壁与声传导水箱的内腔相通，此外，在紧固卡箍的内侧可安设橡胶垫10，起保护被测管道的作用。由此构成活动密封连接的衔接槽孔。本实施例的其它结构与第一个实施例相同。

Claims (9)

1、一种管道流体噪声辅助测量装置，其特征在于包括有桶形的声传导水箱，声传导水箱的底部开设有衔接槽孔，衔接槽孔与被测管道相吻合并与外管壁密封连接，声传导水箱中吊挂有水听器。

2、按权利要求1所述的管道流体噪声辅助测量装置，其特征在于所述的声传导水箱为长方桶形或圆筒形。

3、按权利要求1或2所述的管道流体噪声辅助测量装置，其特征在于声传导水箱可由金属材料制作而成，水箱内壁底部和四周设置吸声层。

4、按权利要求1或2所述的管道流体噪声辅助测量装置，其特征在于所述的声传导水箱的衔接槽孔与被测管道的外管壁固定密封连接。

5、按权利要求1或2所述的管道流体噪声辅助测量装置，其特征在于所述的声传导水箱的衔接槽孔与被测管道的外管壁活动密封连接。

6、按权利要求5所述的管道流体噪声辅助测量装置，其特征在于衔接槽孔与被测管道的圆管外管壁横向截面的连接包容面小于或等于半个圆管横截面。

7、按权利要求1或2所述的管道流体噪声辅助测量装置，其特征在于在声传导水箱的上端安设有吊线杆，吊线杆通过吊线将水听器吊挂在声传导水箱中。

8、按权利要求5所述的管道流体噪声辅助测量装置，其特征在于所述的活动密封连接的衔接槽孔包括衔接槽孔和与衔接槽孔环形周边相配置的密封垫，对应于衔接槽孔设置有紧固卡箍，紧固卡箍通过两侧的连接孔与固联在声传导水箱底面的螺栓相联，与衔接槽孔成合抱状，通过旋紧和调节螺母，将声传导水箱密封连接于被测管道上。

9、按权利要求4所述的管道流体噪声辅助测量装置，其特征在于声传导水箱的衔接槽孔与被测管道的外管壁焊接成一体，构成固定密封连接结构。

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