【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及声学测量领域。具体涉及一种高灵敏度的孔腔湍流脉动压力的测量装置。
技术介绍
1、目前，测量水中孔腔因流体界面截断而产生剪切振荡过程中脉动压力的仪器一般为脉动压力传感器和水听器。脉动压力传感器的优势在于安装平面可与来流平面平齐，但是其缺点也较为明显，即存在空间平均效应，高波数分量在传感器表面被平均后，使得测量结果的量级下降，由此就造成数值计算结果与试验测试结果之间存在差别。水听器测量湍流脉动压力的过程中，尤其是孔腔内部的湍流脉动压力时，其圆柱形结构会影响孔腔内部流场的运行过程，这也是数值计算结果与试验测试结果之间存在差别的另一个原因。对于以试验测量结果验证数值计算结果的基本要求是试验测量结果的可信度要高，即合成测量不确定度越小越好，例如通常要求测量不确定度小于3db(k＝2)，但是由于流场试验过程本身就存在较大的随机性，而且统计平均的结果均要求湍流过程是时间上平稳、空间上均匀的，因此，在多次进行统计平均后的合成不确定度小于3db，这实际上是对孔腔试验测量过程中的流场及测试仪器提出了极高的要求。只有在试验测量结果满足这种高要求之后，才有可能确保孔腔剪切振荡过程中的剪切振荡峰值(第一阶、第二阶和第三阶)的试验测量结果与数值计算结果之间的差别达到3db以内，频率10hz～2khz。因此，为提高孔腔湍流脉动压力试验测量的精度，必须开发新的脉动压力测量试验装置，以为准确验证孔腔剪切振荡产生的低频线谱噪声治理提供技术支撑。
技术实现思路
1、本专利技术是为了解决现有脉动压力传感器即
2、本专利技术的一种高灵敏度的孔腔湍流脉动压力的测量装置，由直管、线圈、电源、球形罐、传感器组、排气阀、压力表、耐压管、压力筒、活塞、螺母和螺栓组成，直管设在球形罐的右侧，直管内壁嵌有的v形沟槽,直管上环绕有线圈，线圈与电源连接，球形罐的壳体上开有多个螺纹通孔，传感器组的各传感器分别固定在分布在球形罐壳体的螺纹通孔内，排气阀设在球形罐的上方，球形罐和压力筒由耐压管连通，压力表设在耐压管上，压力筒的左侧设有活塞，螺栓的左端与活塞连接，螺母与螺栓配合；
3、所述的传感器组由第一传感器、第二传感器、第三传感器、第四传感器和第五传感器构成，第一传感器、第二传感器、第三传感器、第四传感器和第五传感器分布在球形罐的壳体上。
4、本专利技术的一种高灵敏度的孔腔湍流脉动压力的测量装置与现有技术相比的优点在于：一、避免了脉动压力传感器齐平安装或水听器插入安装所导致的高波数分量被平均或流场被破坏等问题，对孔腔湍流场的破坏小，提高了试验测量结果的可信度；二、直管中的v型沟槽能够对直管中的流动进行减阻，减小了孔腔剪切振荡过程中流体在传输压力过程中的能量损耗；三、线圈与电源组成的快速加热装置，能够对直管中的流体进行加热，减少流体在直管中压力传输的损耗，进一步提高了孔腔剪切振荡频率测试的精度；四、球形罐上的传感器组利用了多个传感器进行组合，通过对多个传感器测量的数据进行求和平均，提高了孔腔剪切振荡过程的信噪比，达到了高灵敏度的要求，因为多个传感器相对单个传感器的特点在于压力感应面积是成倍数的增加；五、压力筒、耐压管和放气阀等组成了球形罐中的压力调节和除气泡装置，维持球形罐中的压力与循环水槽或重力式水洞中流体的平衡能力，因为水的压缩率很小(约为0.4％)，这使得直管中外表面的压力变化能够可靠地传输至球形罐，由帕斯卡原理可知，球形罐中的传感器组能可靠地感受需要测量孔腔部位的湍流脉动压力。本专利技术在对孔腔剪切振荡过程中进行测量时，因为直管的孔径小，并利用v型沟槽和加热等技术减少了直管流体振荡摩擦的能力，而且在球形罐中进行加压，这些措施尽最大可能地避免了该装置成为亥姆赫兹消音器，对孔腔剪切振荡过程中的声反馈过程的影响可以忽略。
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1.一种高灵敏度的孔腔湍流脉动压力的测量装置，它由直管、线圈、电源、球形罐、传感器组、排气阀、压力表、耐压管、压力筒、活塞、螺母和螺栓组成，其特征在于：直管设在球形罐的右侧，直管内壁嵌有的V形沟槽,直管上环绕有线圈，线圈与电源连接，球形罐的壳体上开有多个螺纹通孔，传感器组的各传感器分别固定在分布在球形罐壳体的螺纹通孔内，排气阀设在球形罐的上方，球形罐和压力筒由耐压管连通，压力表设在耐压管上，压力筒的左侧设有活塞，螺栓的左端与活塞连接，螺母与螺栓配合。
2.根据权利要求1所述的一种高灵敏度的孔腔湍流脉动压力的测量装置，其特征在于：所述的传感器组由第一传感器、第二传感器、第三传感器、第四传感器和第五传感器构成，第一传感器、第二传感器、第三传感器、第四传感器和第五传感器分布在球形罐的壳体上。
3.根据权利要求1所述的一种高灵敏度的孔腔湍流脉动压力的测量装置，其特征在于：所述的球形罐采用钛合金材料。
4.根据权利要求1所述的一种高灵敏度的孔腔湍流脉动压力的测量装置，其特征在于：线圈是由0Cr27Al7Mo2合金钢制成的电阻丝，电阻丝直径为2.5MM。<...
【技术特征摘要】
1.一种高灵敏度的孔腔湍流脉动压力的测量装置，它由直管、线圈、电源、球形罐、传感器组、排气阀、压力表、耐压管、压力筒、活塞、螺母和螺栓组成，其特征在于：直管设在球形罐的右侧，直管内壁嵌有的v形沟槽,直管上环绕有线圈，线圈与电源连接，球形罐的壳体上开有多个螺纹通孔，传感器组的各传感器分别固定在分布在球形罐壳体的螺纹通孔内，排气阀设在球形罐的上方，球形罐和压力筒由耐压管连通，压力表设在耐压管上，压力筒的左侧设有活塞，螺栓的左端与活塞连接，螺母与螺栓配合。
2.根据权利要求1所述的一种高灵敏度的孔腔湍流脉动压力的测量装置，其特征在于：所述的传感器组由第一传感器、第二传感器、第三传感器、第四传感器和第五传感器构成，第一传感器、第二传感器、第三传感器、第四传感器和第五传感器分布在球形罐的壳体上。
3.根据权利要求1所述的一种高灵敏度的孔腔湍流脉动压力的测量装置，其特征在于：所述的球形罐采用钛合金材料。
4.根据权利要求1所述的一种高灵敏度的孔腔湍流脉动压力的测量装置，其特征在于：线圈是由0cr27al7mo2合金钢制成的电阻丝，电阻丝直径为2.5mm。
5.根据权利要求1所述的一种高灵敏度的孔腔湍流脉动压力的测量装置，其特征在于：所述的第...
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