[发明专利]非对称管道消声器传递损失测量方法

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种测量方法，具体地说是声损失测量方法。

背景技术

传递损失是消声器入口处入射声功率级与出口处透射声功率级之差。传递损失是消声器单独具有的属性，与管道系统和噪声源无关，在消声器设计阶段多采用传递损失作为衡量消声器消声性能的指标。

消声器传递损失实验测量现有的方法有声波分解法、两负载法、两声源法及脉冲法。声波分解法是根据声波分解原理，通过安装在消声器上下游管道的传声器将入射声波和透射波分解出来，求出入射波能量和透射波能量，进而计算出传递损失。该方法测量原理简单，过程实施方便，是最为常用的一种方法。两负载法和两声源法都是基于传递矩阵方法通过改变出口阻抗边界条件和调整声源的安装位置求出传递损失。这两种方法的实验操作过程较声波分解法繁琐。脉冲法属于瞬态测试方法，原理简单，需要的传声器数量少，但是需要较长的上下游管道，以满足所需脉冲不被反射波污染的要求。

消声器传递损失测量的有效频率范围由消声器进出口的平面波截止频率决定，根据非对称消声器平面波截止频率的计算公式f_m＝1.841c/(πD)，（其中f_m为平面波截止频率，c为常温下空气中的声速，π为圆周率，D为消声器进出口管中粗管的直径）可以得知消声器的传递损失测量范围与消声器进出口的直径相关。若消声器为大管径消声器，则现有的测量方法能够测量的频率范围比较窄。

有关消声器传递损失实验测量的方法最早由J.Y.Chung和D.A.Blaser提出，他们应用两负载法测量了小管径消声器的传递损失。其后国内外所有测量消声器传递损失的论文均是参考该文献，测量的频率范围均局限在进出口直径所限制的频率范围内。有关消声器实验测量的公开专利较少。中国专利公开号1713183A的专利文件中公开的汽车消声器的设计和测试方法中提到的利用消声器一维测试软件对汽车消声器进行一维插入损失和一维传递损失进行测量，测量的频率范围则更窄，其有效的测量范围由消声器的所有腔和进出口管中最大的直径决定。

上文所提到的消声器传递损失测量方法都是在由进出口管直径确定的平面波截止频率范围内测量消声器的传递损失。当消声器的尺寸增大或是需要测量的频率较高时，以上所有方法均有局限性，有效的测量频率范围较窄。

发明内容

本发明的目的在于提供能够提高消声器进出口的平面波截止频率，在实验器材不变的条件下可以拓宽消声器的传递损失测量的频率范围的非对称管道消声器传递损失测量方法。

本发明的目的是这样实现的：

本发明非对称管道消声器传递损失测量方法，其特征是：非对称被测消声器进出口管道内依次激发的三阶高阶模态分别为（1,0）、（2，0）、（0,1）阶模态，管道的圆形截面具有对称性，则（1,0）和（2，0）阶模态均有两个，在被测消声器进出口横截面5个模态节线上布置至少一个刚性隔板，将进出口管道平均分成两个以上的扇形区域，多通道数据采集分析仪产生声源信号，经放大后进入扬声器，扬声器产生的声场进入被测消声器的进口管道内，被安装在进口管各个区域管壁上的传声器拾取声信号，经数据采集仪分析后存储起来，从而得到入射声压，声波沿消声器传播，经过消声器的消声后进入到下游出口管道内，然后被布置在出口管各个区域管壁上的传声器拾取，经数据采集仪分析后存储起来，从而得到透射声压，重复上述步骤，分别测得进出口管道内每个扇形区域内的入射声压和透射声压，测得的各个扇形区域内的入射声压和透射声压分别为p_1i和p_2i，其中p₁和p₂分别代表入射声压和透射声压，下脚标i代表进出口管道内的第i个扇形区域，则被测消声器的传递损失为：其中TL代表消声器的传递损失，n为进出口管道内的扇形区域的个数，即为隔板数量的两倍。

本发明还可以包括：

1、声波在下游出口管道被传声器拾取后，在下游出口管道后方设置末端消声器，所述的末端消声器为阻性消声器，从而近似无反射端。

本发明的优势在于：