本实用新型专利技术公开了一种松散介质声传播特性测试装置，包括串接的软件测试平台、示波器、试验管腔和数据采集仪；软件测试平台内置虚拟实验平台和多通道噪声振动采集系统；试验管腔的侧壁上设置有进气孔和出气孔，进气孔位于试验管腔跟示波器相连的一端与出气孔之间；试验管腔与示波器相连的一端跟进气孔之前设置有扬声器，进气孔跟出气孔之前设置有至少两个传声器。本实用新型专利技术能够完成声音的产生、发声、接收、采集、分析全过程，有效测量声波的“飞渡时间”、“衰减性”等声学测温涉及到的重要参数波。本实用新型专利技术属于声学特性测量技术领域，用于测量松散介质声传播特性。
【技术实现步骤摘要】
一种松散介质声传播特性测试装置
本技术属于声学特性测量
，用于测量松散介质声传播特性，具体地说是一种松散介质声传播特性测试装置。
技术介绍
堆积形态下松散介质内部温度是工业过程中的一个重要测量参数。例如，在煤仓中，堆积煤炭的氧化自燃既降低了煤炭的品质，同时也是造成了重大的事故隐患。因此，对煤炭内部温度的精准探测是防治煤炭自燃最为有效的方法。现有的温度测量方法主要包括接触式测量和非接触式测量。接触式测温，需要与被测介质接触才能完成测温，这导致接触式测温过程中布置设备极为复杂，而且采用接触式测温法很难实现大面积测量。非接触式测温，如红外测温，因受测量距离等外界因素影响而无法测量松散介质深部温度分布。基于声波信号的非接触式温度测量技术不需要与被测介质直接接触，不受外部工作条件的影响，适应各种高温、腐蚀、多尘等恶劣环境，能够深入全面探测介质内部的温度。随着学科交叉和数字信号处理技术的发展，声学测温已经作为一种新兴的技术被人们所关注。声学测温法利用了声波在介质中的传播速度随介质的温度变化而变化的特性。声学测温的测温范围及测量尺度理论上都不受限制，并且能够适应各种复杂的测量条件。目前声学测温已经应用于一些小型发电站中，并且在海洋测温中声学测温已经发展为较完整的体系并且得到了广泛的应用。声学测温技术在松散介质中的应用目前还处于实验研究初期，如松散煤堆等松散介质内的应用还在起步阶段。对声波在松散介质内的传播特性的研究进度缓慢，严重影响了声学测温技术在松散介质测温领域的应用。专利技术内容本技术的目的，是要提供一种松散介质声传播特性测试装置，能够完成声音的产生、发声、接收、采集、分析全过程，有效测量声波的“飞渡时间”、“衰减性”等声学测温涉及到的重要参数波，测试结果能够为声学测量松散介质温度的研究提供参数支持，对研究声学测温具有积极的意义。本技术为实现上述目的，所采用的技术方案如下：一种松散介质声传播特性测试装置，包括串接的软件测试平台、示波器、试验管腔和数据采集仪；所述软件测试平台内置虚拟实验平台和多通道噪声振动采集系统；所述试验管腔的侧壁上设置有进气孔和出气孔，进气孔位于试验管腔跟示波器相连的一端与出气孔之间；所述试验管腔与示波器相连的一端跟进气孔之前设置有扬声器，进气孔跟出气孔之前设置有传声器组，传声器组包括至少一个传声器；所述软件测试平台通过实验虚拟平台设置声波信号参数并通过内置声卡产生对应的声波信号，然后输出至示波器，示波器产生对应的波形并进一步将声波信号输出至试验管腔的扬声器，声波信号从扬声器传出之后经过试验管腔内的待测松散介质之后被传声器接收并输出至数据采集仪，数据采集仪将收到的声波信号处理之后输出至软件测试平台，软件测试平台通过多通道噪声振动采集系统对收到的声波信号计算分析、得出结论。作为限定：所述试验管腔外部套设有加热套，加热套连接有温度控制器。作为第二种限定：所述试验管腔包括可拆卸扬声器腔体、试验管腔主体、可拆卸后盖；试验管腔主体的一端设置有第一挡网、另一端设置有第二挡网，并且一端与可拆卸扬声器腔体插接、另一端与可拆卸后盖插接；所述扬声器设置在可拆卸扬声器腔体内；所述可拆卸扬声器腔体的纵截面呈侧开口的“匚”型结构，其中封闭的一端内置第一保温层，扬声器位于另一端、且开口朝向试验管腔主体；所述进气孔设置于试验管腔主体侧壁上靠近可拆卸扬声器腔体的位置、并且开口朝下；出气孔设置于可拆卸后盖上，且开口朝上；所述可拆卸后盖呈两端开口的中空圆柱体，可拆卸后盖的一端与试验管腔主体插接、另一端从内向外依次设置有强吸声体和第二保温层。作为进一步限定：所述试验管腔主体通过管道支架架设在安装位置，所述管道支架外包有软质橡胶。作为对试验管腔的第二种限定：所述传声器组包括第一～第四传声器，第一传声器和第二传声器设置在靠近第一挡网处，第三传声器和第四传声器设置在靠近第二挡网处，第二传声器和第三传声器之间设置有温湿度传感器，温湿度传感器连接有温湿度传感器检测仪。作为第三种限定：所述一种松散介质声传播特性测试装置还包括预混装置，预混装置的出气口与试验管腔的进气孔相连。作为进一步限定：所述预混装置内部设置有搅拌杆、侧壁设置有第一～第四进气口，第一～第四进气口分别一一对应地连接有第一～第四气瓶。本技术由于采用了上述的技术方案，其与现有技术相比，所取得的技术进步在于：(1)本技术的测试装置能够完成声音的产生、发声、接收、采集、分析全过程，有效测量声波的“飞渡时间”，“衰减性”等声学测温涉及到的重要参数波；(2)本技术的试验管腔外部套设有加热套，加热套具有保温功能，保证热量不外散；加热套连接有温度控制器，能够对实验管腔内的温度及升温速率进行控制；(3)本技术试验管腔主体的一端设置有第一挡网、另一端设置有第二挡网，一方面能够阻止待测松散介质的颗粒物质进入强吸声体中，从而防止影响吸声层的吸声效果，另一方面是让扬声器发出的声波通过第一挡网和第二挡网上的小孔顺利传出到达吸声层；(4)本技术的试验管腔主体的一端与可拆卸扬声器腔体插接、另一端与可拆卸后盖插接，最大限度上保证试验管腔内壁的光滑性，保证声波的顺利传播，并且能够确保试验管腔的密闭性；(5)本技术设置的第一保温层和第二保温层具有保温效果，能够防止由于能量的散失导致实验的偏差；(6)本技术的预混装置内具有搅拌杆，搅拌杆能够将待测气体均匀混合，配比不同浓度的待测气体；(7)本技术的数据采集器具有采集多通道声波的功能，并且将采集到的信号传输到软件测试平台中，可实现不同测量模型的信号采集；(8)本技术设置温湿度传感器，并连接温湿度监测器，能够实时监测试验管腔内的温度与湿度；(9)本技术的管道支架包有软质橡胶，具有减震效果，有效避免外界因素对实验的干扰；(10)本技术的测试装置预留四个传声器出口，可对声波的传播路程进行更改，通过改变声波的传播距离，对计算结果取平均的计算方法，以达到实验的准确性。本技术适用于属于声学特性测量
，能够有效测量松散介质声传播特性。附图说明附图用来提供对本技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本技术的实施例一起用于解释本技术，并不构成对本技术的限制。在附图中：图1为本技术实施例的整体结构示意图；图2为本技术实施例的试验管腔整体外观示意图；图3为本技术实施例的实验预混装置图；图4为本技术实施例的第一管道支架主视图；图5为本技术实施例的试验管腔和预混装置使用状态示意图。图中：1、软件测试平台，2、示波器，3、试验管腔，4、数据采集仪，5、预混装置，6、可拆卸扬声器腔体，7、试验管腔主体，8、可拆卸后盖，9、第一保温层，10、扬声器，11、第一挡网，12、进气孔，13本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种松散介质声传播特性测试装置，其特征在于：包括串接的软件测试平台、示波器、试验管腔和数据采集仪；/n所述软件测试平台内置虚拟实验平台和多通道噪声振动采集系统；/n所述试验管腔的侧壁上设置有进气孔和出气孔，进气孔位于试验管腔跟示波器相连的一端与出气孔之间；/n所述试验管腔与示波器相连的一端跟进气孔之前设置有扬声器，进气孔跟出气孔之前设置有传声器组，传声器组包括n个传声器，n≥2；/n所述软件测试平台通过实验虚拟平台设置声波信号参数并通过内置声卡产生对应的声波信号，然后输出至示波器，示波器产生对应的波形并进一步将声波信号输出至试验管腔的扬声器，声波信号从扬声器传出之后经过试验管腔内的待测松散介质之后被传声器组接收并输出至数据采集仪，数据采集仪将收到的声波信号处理之后输出至软件测试平台，软件测试平台通过多通道噪声振动采集系统对收到的声波信号计算分析、得出结论。/n
【技术特征摘要】
1.一种松散介质声传播特性测试装置，其特征在于：包括串接的软件测试平台、示波器、试验管腔和数据采集仪；
所述软件测试平台内置虚拟实验平台和多通道噪声振动采集系统；
所述试验管腔的侧壁上设置有进气孔和出气孔，进气孔位于试验管腔跟示波器相连的一端与出气孔之间；
所述试验管腔与示波器相连的一端跟进气孔之前设置有扬声器，进气孔跟出气孔之前设置有传声器组，传声器组包括n个传声器，n≥2；
所述软件测试平台通过实验虚拟平台设置声波信号参数并通过内置声卡产生对应的声波信号，然后输出至示波器，示波器产生对应的波形并进一步将声波信号输出至试验管腔的扬声器，声波信号从扬声器传出之后经过试验管腔内的待测松散介质之后被传声器组接收并输出至数据采集仪，数据采集仪将收到的声波信号处理之后输出至软件测试平台，软件测试平台通过多通道噪声振动采集系统对收到的声波信号计算分析、得出结论。
2.根据权利要求1所述的一种松散介质声传播特性测试装置，其特征在于：所述试验管腔外部套设有加热套，加热套连接有温度控制器。
3.根据权利要求1所述的一种松散介质声传播特性测试装置，其特征在于：所述试验管腔包括可拆卸扬声器腔体、试验管腔主体、可拆卸后盖；试验管腔主体的一端设置有第一挡网、另一端设置有第二挡网，并且一端与可拆卸扬声器腔体插接、另一端与可拆卸后盖插接；
所述扬声器设置在可拆卸扬声器腔体内；<...
【专利技术属性】
技术研发人员：邓军，屈高阳，任帅京，王彩萍，肖旸，李青蔚，王伟峰，易欣，张玉涛，
申请(专利权)人：西安科技大学，
类型：新型
国别省市：陕西;61
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。