一种模拟多工况的可调声源台架制造技术

本发明专利技术公开了一种模拟多工况的可调声源台架，其转速转矩传感器一端通过联轴器与调速电机相连，另一端经主轴连接由一号万向节，一号万向节、二号万向节、三号万向节、四号万向节依次连接构成的旋转部，四号万向节尾端穿过偏转支架与用于调节平面圆盘高度的滑块相连，滑块与平面圆盘之间连接有由进给电机与进给齿轮驱动的进给装置，固定在底座上的固定半齿轮与固定在偏转支架上的偏转电机驱动的偏转半齿轮相互啮合，一号步进电机上的齿轮与安装在平面圆盘内的齿条相互啮合调节发声装置的方向角，二号步进电机调节发声装置的径向位置。本发明专利技术可以做到声源的转速可控、方向角可控以及空间位置可控，定性验证旋转噪声源识别算法的模拟声源。的模拟声源。的模拟声源。

【技术实现步骤摘要】
一种模拟多工况的可调声源台架


[0001]本专利技术涉及旋转噪声源识别
，具体涉及一种模拟多工况的可调声源台架。

技术介绍

[0002]旋转噪声源识别的算法需经过实验验证才能应用到实际工程中，常规旋转声源识别算法验证过程中，采用的模拟声源一般频率固定且径向位置一定，而噪声源与旋转机械的相对位置关系无法得到有效验证，并且常规的实验装置较为简单，无法灵活调节模拟声源的位置，在旋转运动过程中发声装置的声反射易在实验结果中引入误差。

技术实现思路

[0003]为解决上述问题，本专利技术提供了一种模拟多工况的可调声源台架，可为旋转声源追踪识别算法的验证提供不同位置不同频率的模拟声源，且可避免手动放置声源引起的测量误差，提高旋转声源追踪定位算法实验的准确度和效率。
[0004]为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案为：
[0005]一种模拟多工况的可调声源台架，包括实验台架、底座和发声装置，还包括安装在实验台架上的控制器、调速电机、转速转矩传感器，转速转矩传感器一端通过联轴器与调速电机相连，另一端经主轴连接由一号万向节，一号万向节、二号万向节、三号万向节、四号万向节依次连接构成的旋转部，四号万向节尾端穿过偏转支架与用于调节平面圆盘高度的滑块相连，偏转支架上开设有用于滑块上下滑动的开口槽，滑块与平面圆盘之间连接有由进给电机与进给齿轮驱动的进给装置，进给装置伸缩端与滑块相连，另一端通过固定法兰盘与平面圆盘的内侧中心处相连；固定在底座上的固定半齿轮与固定在偏转支架上的偏转电机驱动的偏转半齿轮相互啮合，一号步进电机上的齿轮与安装在平面圆盘内的齿条相互啮合调节发声装置的方向角，二号步进电机调节发声装置的径向位置。
[0006]作为本方案的进一步地设计，一号万向节、二号万向节、三号万向节、四号万向节呈U形，依次呈竖向、横向、竖向、横向布置，一号万向节与二号万向节、三号万向节与四号万向节分别交叉相连后，通过连接杆相连。
[0007]作为本方案的进一步地设计，调速电机、转速转矩传感器通过螺栓与实验台架固连。
[0008]作为本方案的进一步地设计，平面圆盘为中空设计，壳体内部布置吸声材料，正面标有以mm为单位的径向刻度和一定精度的方向角度。
[0009]作为本方案的进一步地设计，发声装置频率可控，由多个发声器集成且具有空间结构，每个发声器都可以通过控制器进行频率调节与激活。
[0010]作为本方案的进一步地设计，平面圆盘可进行竖直移动且在旋转过程中可发生轴向位移与水平偏转。
[0011]作为本方案的进一步地设计，通过下式设置发声装置的径向距离：
[0012][0013]不规则阵列系数α根据声阵列的布局确定；θ为阵列法线与声源间的角度；z为声阵列面与平面圆板的距离；D为阵列孔径；λ为声源波长。
[0014]上述方案，结构简单，可以模拟不同工况、不同声源频率、不同空间位置和不同方位角下的旋声源，减小旋转声源识别算法的实验过程中由于模拟声源的位置不精确以及模拟声源的声反射造成的实验误差。
[0015]上述方案，可以做到声源的转速可控、方向角可控以及空间位置可控，可避免其他干扰，定性验证旋转噪声源识别算法的模拟声源，降低实验成本，避免手动放置声源引起的测量误差，提高旋转声源追踪定位算法实验的准确度和效率。
附图说明
[0016]通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
[0017]图1为本专利技术实施例的整体结构示意图。
[0018]图2为本专利技术实施例中的平面圆盘的内部结构示意图。
[0019]图3为本专利技术实施例中发声装置的示意图；
[0020]图4为本专利技术实施例的控制流程图。
[0021]图5为本专利技术应用例的示意图。
[0022]图6为本专利技术中平面圆盘表面的网格划分。
[0023]图中：1、实验台架；2、控制器；3、调速电机；4、联轴器；5、转速转矩传感器；6主轴、；7、一号万向节；8、二号万向节；9、三号万向节；10、四号万向节；11、偏转架；12、滑块；13、齿条；14、齿轮；15、一号步进电机；16、二号步进电机；17、发声装置；18、进给装置；19、平面圆盘；20、底座；21、固定半齿轮；22、偏转半齿轮；23、偏转电机；24、进给电机；25、进给齿轮；26、固定法兰盘；27、激光测距装置；A、B、C为发声器。
具体实施方式
[0024]下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本专利技术，但不以任何形式限制本专利技术。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本专利技术的保护范围。
[0025]如图1
‑
图2所示，一种模拟多工况的可调声源台架，包括实验台架1、底座20和发声装置17，还包括安装在实验台架1上的控制器2、调速电机3、转速转矩传感器5，调速电机3、转速转矩传感器5通过螺栓与实验台架1固连，转速转矩传感器5一端通过联轴器4与调速电机3相连，另一端经主轴6连接由一号万向节7，一号万向节7、二号万向节8、三号万向节9、四号万向节10依次连接构成的旋转部，四号万向节10尾端穿过偏转支架11与用于调节平面圆盘19高度的滑块12相连，偏转支架11上开设有用于滑块12上下滑动的开口槽，滑块使平面圆盘发生竖直移动，目的是为了适配各种声学采集设备；滑块12与平面圆盘19之间连接有由进给电机24与进给齿轮25驱动的进给装置18，进给装置18伸缩端与滑块12相连，另一端
通过固定法兰盘26与平面圆盘19的内侧中心处相连；固定在底座20上的固定半齿轮21与固定在偏转支架11上的偏转电机23驱动的偏转半齿轮22相互啮合，一号步进电机15上的齿轮14与安装在平面圆盘19内的齿条13相互啮合调节发声装置17的方向角，二号步进电机16调节发声装置17的径向位置。
[0026]本实施例中，一号万向节7、二号万向节8、三号万向节9、四号万向节10呈U形，依次呈竖向、横向、竖向、横向布置，一号万向节7与二号万向节8、三号万向节9与四号万向节10分别交叉相连后，通过连接杆相连。万向节能够让平面圆盘在旋转过程中实现偏转，偏转角度β则通过控制偏转电机实现。
[0027][0028]本实施例中，平面圆盘19为中空设计，壳体内部布置吸声材料，正面标有以mm为单位的径向半径刻度和一定精度的方向角度，将平面圆盘表面划分成圆形计算场点模型，使得定位结果显示的更加精确，内部布置吸声材料可以减少声反射对实验结果的影响。
[0029]本实施例中，如图3所示，发声装置17频率可控，由多个发声器集成且具有空间结构，每个发声器都可以通过控制器进行频率调节与激活。
[0030]本实施例中，进给装置能够实现平面圆盘在旋转过程中的轴向进给，进给距离为X：
[0031][0032]本实施例中，通过下式设置发声装置17的径向距离：...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种模拟多工况的可调声源台架，包括实验台架(1)、底座(20)和发声装置(17)，其特征在于：还包括安装在实验台架(1)上的控制器(2)、调速电机(3)、转速转矩传感器(5)，转速转矩传感器(5)一端通过联轴器(4)与调速电机(3)相连，另一端经主轴(6)连接由一号万向节(7)，一号万向节(7)、二号万向节(8)、三号万向节(9)、四号万向节(10)依次连接构成的旋转部，四号万向节(10)尾端穿过偏转支架(11)与用于调节平面圆盘(19)高度的滑块(12)相连，滑块(12)与平面圆盘(19)之间连接有由进给电机(24)与进给齿轮(25)驱动的进给装置(18)，固定在底座(20)上的固定半齿轮(21)与固定在偏转支架(11)上的偏转电机(23)驱动的偏转半齿轮(22)相互啮合，一号步进电机(15)上的齿轮(14)与安装在平面圆盘(19)内的齿条(13)相互啮合调节发声装置(17)的方向角，二号步进电机(16)调节发声装置(17)的径向位置。2.如权利要求1所述的一种模拟多工况的可调声源台架，其特征在于：偏转支架(11)上开设有用于滑块(12)上下滑动的开口槽。3.如权利要求1所述的一种模拟多工况的可调声源台架，其特征在于：进给装置(18)伸缩端与滑块(12)相连，另一端通过固定法兰盘(26)与平面圆盘(19)...

【专利技术属性】
技术研发人员：高志鹰，王鹏，汪建文，东雪青，马剑龙，温彩凤，白叶飞，张立茹，
申请(专利权)人：内蒙古工业大学，
类型：发明
国别省市：