一种三维矢量声强探头制造技术

本发明专利技术公开了一种三维矢量声强探头，包括传声器组、布置架组、支撑杆、手柄、锁紧螺母、挡板、锁紧螺钉、固定柱、定距柱、中心杆和中心方杆，所述传声器组包括传声器Ⅰ、传声器Ⅱ、传声器Ⅲ、传声器Ⅳ，所述布置架组包括布置架Ⅰ、布置架Ⅱ。本发明专利技术通过一次测量即可获得声场中测点处三个方向的声强分量，保证了空间定位精度，简化了测量过程，节省测量时间；本发明专利技术探头仅使用四个传声器，结构简单、使用方便，可广泛用于噪声源识别及控制领域。

A three dimensional vector sound intensity probe

The invention discloses a three-dimensional vector sound intensity probe, including microphone group, layout frame group, a supporting rod, a handle, a locking nut, a baffle, a locking screw, a fixing column, column spacing, the center rod and the center rod, the microphone comprises a microphone microphone group I, II, III sensor microphone, IV, the layout frame group including layout frame layout frame I, ii. The sound intensity component of acoustic measuring points in three directions by a single measurement can ensure the spatial positioning accuracy, simplify the measurement process, measurement time is saved; the probe of the invention using only four microphones, simple structure and convenient use, can be widely used for noise source identification and control field.

【技术实现步骤摘要】
一种三维矢量声强探头
本专利技术涉及一种三维矢量声强探头，属于噪声源识别及控制领域。
技术介绍
目前常用的声强测量方法是双传声器互功率谱声强测量法，即通过两个相距很近的传声器测量测量的声压，从而获得某一方向的单一声强。由于声强矢量，既可以确定声音在空间传播的大小又可以确定其方向，因此三维矢量声强的测量在噪声源识别领域的应用有很高的价值。但获得矢量声强关键需要测量在X、Y、Z三个方向的声强分量，这样才能确定在空间的大小和方向。早期，用一个声强探头对X、Y、Z三个方向分别进行测量来获得声强分量，具体操作需要三次完成采样，测量过程耗时长，不易保证空间定位的准确度。丹麦B&K公司生产的B&KWA0447型三维矢量探头采用三对传声器对六个通道同时采样，一次测量三个方向的声强，但由于其中心点的声压由六个传声器测得的声压平均获得，因而引入较大的误差，并且一个三维矢量探头使用六个传声器，成本非常昂贵。
技术实现思路
本专利技术提供了一种三维矢量声强探头，以用于实现一次性获得声场X、Y、Z三个方向的三维矢量声强。本专利技术的技术方案是：一种三维矢量声强探头，包括传声器组、布置架组、支撑杆7、手柄8、锁紧螺母9、挡板10、锁紧螺钉11、固定柱12、定距柱13、中心杆14和中心方杆15，所述传声器组包括传声器Ⅰ1、传声器Ⅱ2、传声器Ⅲ3、传声器Ⅳ4，所述布置架组包括布置架Ⅰ5、布置架Ⅱ6；所述传声器Ⅰ1、传声器Ⅱ2固定在布置架Ⅰ5两端的圆孔中，传声器Ⅲ3、传声器Ⅳ4固定在布置架Ⅱ6两端的圆孔中，中心方杆15无螺纹孔的一端插在支撑杆7前端的凹槽中，并在支撑杆7前端凹槽上表面贴附挡板10由锁紧螺钉11锁紧，固定柱12套在在中心方杆15上且固定柱12一端紧贴支撑杆7前端，布置架Ⅱ6紧贴固定柱12另一端，布置架Ⅰ5、布置架Ⅱ6互成90度夹角插在中心方杆15上面，两者由定距柱13隔开，中心方杆15附有螺纹孔的一端和中心杆14螺纹连接，手柄8插在支撑杆7的通孔中并由锁紧螺母9锁紧。所述支撑杆7为长方体结构，其前端开有矩形凹槽，凹槽上表面设有螺纹孔来固定锁紧中心方杆15，开有通孔固定手柄8，末端设有螺纹孔固定整个探头结构；所述手柄8为阶梯状圆柱结构，其一端设有一段外螺纹，用于通过锁紧螺母9将其固定在支撑杆7上；所述挡板10为薄板件，表面开有通孔，锁紧螺钉11依次穿过挡板10上的通孔、支撑杆7凹槽上表面设有螺纹孔来固定锁紧中心方杆15。所述布置架Ⅰ5、布置架Ⅱ6为板件，中心位置有一方孔，两端各有一圆孔；所述固定柱12为薄壁管，用来固定布置架6；所述定距柱13为薄壁管，使布置架Ⅰ5、布置架Ⅱ6分隔开；所述中心方杆15为长方体结构，前端有螺纹孔，中心方杆15插在布置架Ⅰ5、布置架Ⅱ6、固定柱12、定距柱13的中心孔中，前端和中心杆14螺纹连接，末端插在支撑杆7凹槽内并由挡板10固定，锁紧螺钉11锁紧。所述中心杆14为圆柱结构，前端为测点中心，末端开有螺纹，用来贴紧布置架Ⅰ5。所述布置架Ⅰ5、布置架Ⅱ6两端圆孔之间中心距离为定距柱13长度的倍。本专利技术的有益效果是：1、通过一次测量即可获得声场中测点处三个方向的声强分量，保证了空间定位精度，简化了测量过程，节省测量时间；2、本专利技术探头仅使用四个传声器，结构简单、使用方便，可广泛用于噪声源识别及控制领域。附图说明图1为本专利技术整体装配图；图2为本专利技术布置架结构示意图；图3为本专利技术支撑杆结构示意图；图4为本专利技术手柄结构示意图；图5为本专利技术中心方杆结构示意图；图6为本专利技术挡板结构示意图；图7为本专利技术四传声器分布数学模型；图1中的标号：1-传声器Ⅰ，2-传声器Ⅱ，3-传声器Ⅲ，4-传声器Ⅳ，5-布置架Ⅰ，6-布置架Ⅱ，7-支撑杆，8-手柄，9-锁紧螺母，10-挡板，11-锁紧螺钉，12-固定柱，13-定距柱。具体实施方式下面结合附图和实施例，对本专利技术作进一步说明，但本专利技术的内容并不限于所述范围。实施例1：如图1-7所示，一种三维矢量声强探头，包括传声器组、布置架组、支撑杆7、手柄8、锁紧螺母9、挡板10、锁紧螺钉11、固定柱12、定距柱13、中心杆14和中心方杆15，所述传声器组包括传声器Ⅰ1、传声器Ⅱ2、传声器Ⅲ3、传声器Ⅳ4，所述布置架组包括布置架Ⅰ5、布置架Ⅱ6；所述传声器Ⅰ1、传声器Ⅱ2固定在布置架Ⅰ5两端的圆孔中，传声器Ⅲ3、传声器Ⅳ4固定在布置架Ⅱ6两端的圆孔中，中心方杆15无螺纹孔的一端插在支撑杆7前端的凹槽中，并在支撑杆7前端凹槽上表面贴附挡板10由锁紧螺钉11锁紧，固定柱12套在在中心方杆15上且固定柱12一端紧贴支撑杆7前端，布置架Ⅱ6紧贴固定柱12另一端，布置架Ⅰ5、布置架Ⅱ6互成90度夹角插在中心方杆15上面，两者由定距柱13隔开，中心方杆15附有螺纹孔的一端和中心杆14螺纹连接，手柄8插在支撑杆7的通孔中并由锁紧螺母9锁紧。所述支撑杆7结构可以为：整体为长方体结构，其前端开有矩形凹槽，凹槽上表面设有螺纹孔来固定锁紧中心方杆15，开有通孔固定手柄8，末端设有螺纹孔固定整个探头结构；所述手柄8结构可以为：整体为阶梯状圆柱结构，其一端设有一段外螺纹，用于通过锁紧螺母9将其固定在支撑杆7上；所述挡板10结构可以为：整体为薄板件，表面开有通孔，锁紧螺钉11依次穿过挡板10上的通孔、支撑杆7凹槽上表面设有螺纹孔来固定锁紧中心方杆15。所述布置架Ⅰ5、布置架Ⅱ6结构可以为：整体为板件，中心位置有一方孔，两端各有一圆孔；所述固定柱12结构可以为：整体为薄壁管，用来固定布置架6；所述定距柱13结构可以为：整体为薄壁管，使布置架Ⅰ5、布置架Ⅱ6分隔开；所述中心方杆15结构可以为：整体为长方体结构，前端有螺纹孔，中心方杆15插在布置架Ⅰ5、布置架Ⅱ6、固定柱12、定距柱13的中心孔中，前端和中心杆14螺纹连接，末端插在支撑杆7凹槽内并由挡板10固定，锁紧螺钉11锁紧。所述中心杆14结构可以为：整体为圆柱结构，前端为测点中心，末端开有螺纹，用来贴紧布置架Ⅰ5。所述布置架Ⅰ5、布置架Ⅱ6两端圆孔之间中心距离为定距柱13长度的倍。本专利技术的工作过程是：1、操作人员将四个传声器固定在布置架上面的圆孔中；2、操作人员手持三维矢量声强探头，即可对被测对象进行三维矢量声强测量。如图7所示四传声器分布数学模型（U1、U2、U3、U4分别为相应传声器至中心点O的速度；Ux、Uy、Uz为质点在X、Y、Z三个方向的速度）：四传声器分布在正方体的指定的四个顶点处，利用三维矢量声强测量原理，计算出X、Y、Z三个方向的声强分量。由于要实现四传声器分布在正方体四个顶点，则布置架Ⅰ5和布置架Ⅱ6两端圆通孔之间中心距离为定距柱13长度的倍。上面结合附图对本专利技术的具体实施方式作了详细说明，但是本专利技术并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利技术宗旨的前提下作出各种变化。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种三维矢量声强探头，其特征在于：包括传声器组、布置架组、支撑杆（7）、手柄（8）、锁紧螺母（9）、挡板（10）、锁紧螺钉（11）、固定柱（12）、定距柱（13）、中心杆（14）和中心方杆（15），所述传声器组包括传声器Ⅰ（1）、传声器Ⅱ（2）、传声器Ⅲ（3）、传声器Ⅳ（4），所述布置架组包括布置架Ⅰ（5）、布置架Ⅱ（6）；所述传声器Ⅰ（1）、传声器Ⅱ（2）固定在布置架Ⅰ（5）两端的圆孔中，传声器Ⅲ（3）、传声器Ⅳ（4）固定在布置架Ⅱ（6）两端的圆孔中，中心方杆（15）无螺纹孔的一端插在支撑杆（7）前端的凹槽中，并在支撑杆（7）前端凹槽上表面贴附挡板（10）由锁紧螺钉（11）锁紧，固定柱（12）套在在中心方杆（15）上且固定柱（12）一端紧贴支撑杆（7）前端，布置架Ⅱ（6）紧贴固定柱（12）另一端，布置架Ⅰ（5）、布置架Ⅱ（6）互成90度夹角插在中心方杆（15）上面，两者由定距柱（13）隔开，中心方杆（15）附有螺纹孔的一端和中心杆（14）螺纹连接，手柄（8）插在支撑杆（7）的通孔中并由锁紧螺母（9）锁紧。

【技术特征摘要】
1.一种三维矢量声强探头，其特征在于：包括传声器组、布置架组、支撑杆（7）、手柄（8）、锁紧螺母（9）、挡板（10）、锁紧螺钉（11）、固定柱（12）、定距柱（13）、中心杆（14）和中心方杆（15），所述传声器组包括传声器Ⅰ（1）、传声器Ⅱ（2）、传声器Ⅲ（3）、传声器Ⅳ（4），所述布置架组包括布置架Ⅰ（5）、布置架Ⅱ（6）；所述传声器Ⅰ（1）、传声器Ⅱ（2）固定在布置架Ⅰ（5）两端的圆孔中，传声器Ⅲ（3）、传声器Ⅳ（4）固定在布置架Ⅱ（6）两端的圆孔中，中心方杆（15）无螺纹孔的一端插在支撑杆（7）前端的凹槽中，并在支撑杆（7）前端凹槽上表面贴附挡板（10）由锁紧螺钉（11）锁紧，固定柱（12）套在在中心方杆（15）上且固定柱（12）一端紧贴支撑杆（7）前端，布置架Ⅱ（6）紧贴固定柱（12）另一端，布置架Ⅰ（5）、布置架Ⅱ（6）互成90度夹角插在中心方杆（15）上面，两者由定距柱（13）隔开，中心方杆（15）附有螺纹孔的一端和中心杆（14）螺纹连接，手柄（8）插在支撑杆（7）的通孔中并由锁紧螺母（9）锁紧。2.根据权利要求1所述的三维矢量声强探头，其特征在于：所述支撑杆（7）为长方体结构，其前端开有矩形凹槽，凹槽上表面设有螺纹孔来固定锁紧中心方杆（1...

【专利技术属性】
技术研发人员：鲁毅，柳小勤，伍星，刘韬，刘畅，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：发明
国别省市：云南,53