[发明专利]传声器校准用夹具

说明书

技术领域

本发明涉及一种传声器校准用夹具。

技术背景

活塞发生器是一个振动频率和振幅已知的圆柱形活塞，在一个密闭的空腔中往复运动产生已知声压。活塞用激振器推动作正弦运动，采用绝热、密闭及等压假设而得到的公式：                                                ，其中为产生的声压、为空气比热比、为静压、为活塞的直径、为活塞运动的位移、为活塞平衡位置时密闭腔的体积，然后采用热传导、空气泄漏及波动修正，来弥补假设带来的误差。活塞发生器是标准声源之一，它适用于低频率时校准传声器。

校准时，传声器需方便地安装在活塞发生器的密封空腔内，同时需保证空腔的密封性。此外，为了得到传声器在自由声场和压力声场中的灵敏度，需分别将传声器端部声压补偿孔置于声场中或声场外：当传声器的端部声压补偿孔处于声场中时，得到的传声器灵敏度为传声器自由声场灵敏度；反之，得到传声器的压力声场灵敏度。为将传声器方便地安装于密闭的空腔中，需要设计一种传声器校准用夹具，在确保腔体密封性的同时，使校准时的传声器的声压补偿孔能够位于声场中或声场外。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够将待校准的传声器方便地安装于活塞发生器的密闭空腔中，不但能确保腔体的密封性，而且能够使传声器的声压补偿孔处于声场中或者声场外的传声器校准用夹具。

传声器校准用夹具，包括固定于活塞发生器、并与密闭腔壁连接的中空的支座，套接于支座内用于安装待校准的传声器的中空的外套，和将外套和支座及传声器相互固定的锁紧机构；

将待校准的传声器插入外套内部，外套包括与传声器间隙配合的套筒部和与锁紧机构配合以固定传声器的锁紧部，传声器的声压补偿孔位于套筒部覆盖的区域内；套筒部与传声器之间有间隙、从而不会堵塞传声器上的声压补偿孔；

外套的套筒部和传声器之间设有第一密封圈，支座与外套的套筒部之间设有第二密封圈，支座与密闭腔壁之间设有第三密封圈。利用三个密封圈将活塞发生器的密闭空腔与外界隔绝，保证空腔的密闭性。通过改变第一密封圈的位置，来使传声器的声压补偿孔位于声场内或声场外。当第一密封圈相对于声压补偿孔更远离密闭空腔时，声压补偿孔位于声场中；当第一密封圈相对于声压补偿孔更接近密闭空腔时，声压补偿孔位于声场外。

进一步，支座一端与密闭腔壁连接、另一端与锁紧机构连接，支座的外表面设有向外延伸的一圈环形台阶，第三密封圈设置于环形台阶和密闭腔壁之间；

锁紧机构包括与支座连接的锁紧环和与锁紧环通过螺纹连接的锁紧螺帽，锁紧环包括与支座连接的环形连接部和固定外套与传声器的夹持部；夹持部包括多个夹持片，夹持片沿连接部的圆周均匀分布，相邻的夹持片之间有缝隙，夹持部的外表面呈圆锥状；夹持部和连接部通过圆弧形过渡部连接；圆弧形过渡部是在夹持部的圆锥面底部切出半圆环，减小夹紧片的夹紧刚度，便于夹紧外套，进而夹紧传声器。

锁紧螺帽上设有一圈向内延伸的环形凸缘，环形凸缘呈与夹持片适配的内圆锥面。需要锁紧外套时，锁紧螺帽向靠近支座的方向旋进，同时，环形凸缘从夹持片的小端向大端移动；从而使夹持片之间相互并拢、夹紧外套。

进一步，外套的锁紧部包括多个沿套筒部向外延伸的锁紧片，锁紧片沿套筒部的圆周均匀分布，相邻的锁紧片之间有间隙，锁紧部的自由端呈圆锥形；锁紧环的夹持部抵紧外套的锁紧部。当锁紧螺帽使夹持片相互并拢时，锁紧片在夹持片的作用下也相互并拢，从而锁紧外套内的传声器。

进一步，外套的套筒部为直径相等的一段式圆柱形套筒，支座的通孔与外套套筒部适配。这种一段式圆柱形套筒用于容纳B&K4160传感器。

或者，外套的套筒部包括与锁紧部连接的前段套筒和后段套筒，前段套筒的直径小于后段套筒的直径；支座的通孔由前段通孔和后段通孔组成，前段通孔与外套套筒部的前段套筒适配，后段通孔与外套套筒部的后段套筒适配；前段套筒有部分位于后段通孔内，前段套筒的外表面与后段通孔的内壁面围成第一气腔，为防止气体堵塞，而造成外套安装不便，在支座上设有第一通气孔，使第一气腔通过该通气孔与外界大气相通；由于传声器与其前置放大器之间存在尺寸过渡，使得在传声器的安装过程中，其外表面易与后段套筒的内壁面形成第二气腔，为防止气体堵塞，而造成传声器安装不便，在外套上设有第二通气孔，使第二气腔通过该通气孔、第一气腔和第一通气孔与外界大气相通。这种两段式套筒用于容纳B&K4190型传声器。