一種用於消聲水池的吸聲器及其製造方法
2023-04-23 22:11:46
專利名稱：：一種用於消聲水池的吸聲器及其製造方法一種用於消聲水池的吸聲器及其製造方法
技術領域：
發明涉及一種非金屬水聲材料結構，特別是涉及到一種用於消聲水池的吸聲器，以及這種吸聲器的製造方法。
背景技術：
：對水下聲學材料構件性能的測量，最適合的測量場地是水下自由場遠場。天然7]^^然是較理想的自由場試驗場地，但聲學材料構件易受環境、交通、氣候、溫度等因素的影響，測量結果不準確，且自由場試驗廠建設投資大、利用率低，測試成本高，因此國內外聲學測量單位都建有室內水池測量系統，但該系統由於受到水池尺寸的限制，池壁的反射成為影響測量數據準確性的主要問題。鑑於此種原因水聲測量的室內水池多數採用消聲水池形式來解決這個問題，即在水池的所有面上全部敷設消聲材料，使水池的池壁、底面和水面對入射聲沒有反射，從而模擬沒有反射的開闊水域的聲場條件。ft統的水池消聲採用將吸聲器設計成有漸變過渡層的尖劈型結構，常用的"質有橡膠和天然木尖劈，國外有的採用鋸末水泥尖劈，但適用的頻段較窄，在吸聲器漂浮在水面上，3-80kHz吸聲係數達98W以上，頻段升高時吸聲係數下降。
發明內容本發明的目的是提供一種用於消聲水池的寬頻吸聲器，本發明進一步的目的是提供一種用於消聲水池的寬頻吸聲器的製造工藝。為解決上述技術問題，本發明設計了一種消聲水池用吸聲器，消聲器包括包括吸聲圓錐，還包括高頻橡膠板，高頻橡膠板可以是普通的5mm厚橡膠板，也可以是表面帶有漸變過渡層的尖劈型結構突起，吸聲圓錐穿插在高頻橡膠板和孔扳上，吸聲圓錐有純長圓錐、純短圓錐、長短搭配圓錐三種排布。通過不同的圓錐或者圓錐組合可以達到不同的技術效果，例如，長圓錐對於在較低頻泰段具有較好的吸聲效果，短圓錐在較低頻率段具有教佳的吸聲效果，長短搭配可以具有較寬範圍的吸聲效果。吸聲圓錐結構設計可以設計為普通圓錐形狀。可以為普通均勻過渡圓錐，也可以設計為其他非均勻逐漸過渡的圓錐形狀，特別優選巾36mmX330mm長圓錐或①50mmX470mm的圓錐。吸聲器在水池壁和底部使用時，包括吸聲圓錐、高頻橡膠板和孔扳三層結構，如果在水面使用，則包括吸聲圓錐、高頻橡膠板、孔扳和浮體材料四層結構，吸聲圓錐穿插在高頻橡膠板和孔扳上，浮體材料靠連接件與吸聲圓錐相連。這種用於消聲水池的吸聲器，吸聲圓錐可以材料可以為普通橡膠，優選採用內耗大的丁基橡膠為基體材料。吸聲器的高頻橡膠板可以為普通平面型橡膠板，優選形狀設計為尖劈狀，主要滿足高頻吸聲要求。材料可以為普通橡膠，優選主體材料為內耗大的丁基橡膠。吸聲器的孔扳，可以採用普通的塑料製成，優選採用孔扳材質為PVC，並目.按照圓錐每平方米排布數量加工孔。吸聲器的浮體材料可以選用內部有規則或不規則密閉孔洞的材料製成，優選發泡材料製成的浮體材料，特別優選浮體材料為聚苯乙烯發泡材料。浮體材料厚度可以為70mm。浮體材料加工可以加工成需要的尺寸，優選加工成尺寸為500讓X500腿X70mm。本發明的技術特徵可以相互組合，例如，不同形狀和材質的孔扳、吸聲圓錐、高頻橡膠板可以根據成本以及使用性能等的要求組合使用，相應的，不同材質的浮體材料也可以和不同形狀和材質的孔扳、吸聲圓錐、高頻橡膠板根據成本以及使用性能等的要求組合使用。發明所述用於消聲水池的吸聲器，優選使用O36mmX330mm長圓錐或O50mmX470mm的圓錐底部，加一5mm厚的高頻橡膠板作為複合消聲層，採用470長圓錐可使原消聲頻率從2.5kHz-100kHz拓寬到在1.5kHz到250kHz頻率範圍內，吸聲係數達99%以上。本發明中的材料的製造工藝為(1)製備吸聲圓錐l:首先在開放式煉膠機上進行生膠塑煉，按生產配方加入粉料後混煉；混煉膠停放24小時後，採用模壓成型或精密注射成型，得到吸聲圓錐l，模壓工藝參數為溫度150°C-160°C，壓力8MPa-12MPa，時間40min-50min(2)高頻橡膠板2:首先在開放式煉膠機上進行生膠塑煉，按生產配方加入粉料後混煉；混煉膠停放24小時後，採用模壓成型，得到高頻橡膠板2，模壓「藝參數為溫度150°C-160°C，壓力8MPa-12MPa，時間45min-50min(3)製備PVC孔扳3:在8mm厚的PVC板上加工成所需大小的孔或直接將PVC注成孔板。(4)浮體材料4的加工，將浮體材料加工成尺寸為500mmX500mmX70mm。本發明設計的消聲水池用吸聲器，使用O36mmX330mm長圓錐或O50mmX470mm的圓錐底部加一5mm厚的高頻橡膠板後，釆用470長圓錐可使原消聲頻率從2.5kHz-100kHz拓寬到在1.5kHz到250kHz頻率範圍內，吸聲係數達99%以上，明顯優於原有的吸聲器。圖1是吸聲器結構示意圖。1為吸聲圓錐，2為高頻橡膠板，3為孔扳，4為浮體材料。圖2是長短圓錐搭配高頻板示意圖。圖3是表面帶有漸變過渡層的尖劈型結構突起的高頻橡膠板局部放大圖。圖4是長短圓錐搭配高頻板示意5是表面帶有漸變過渡層的尖劈型結構突起的高頻橡膠板局部放大圖。圖6是長圓錐部分高頻板示意圖。圖7是表面帶有漸變過渡層的尖劈型結構突起的長圓錐高頻板局部放大圖具體實施方式實施例l採用O50mmX470mm圓錐，288根/m2排布大面積(6X7m)圓錐吸聲系效測試結果見表1。實施例2採用O50mmX470mm圓錐，324根/m2排布大面積圓錐(6X7m)吸聲係數測試結果見表2。實施例3採用O36mmX330mm圓錐，400根/m2排布大面積(1Xlm)圓錐反射系,卿械結果表3。實施例4採用。36mmX330mm圓錐，484根/m2排布大面積(1Xlm)圓錐反射係數測試結果見表4。表ltableseeoriginaldocumentpage7tableseeoriginaldocumentpage8tableseeoriginaldocumentpage9表3tableseeoriginaldocumentpage9tableseeoriginaldocumentpage10表4tableseeoriginaldocumentpage10權利要求1.一種用於消聲水池的吸聲器，包括吸聲圓錐和孔扳，其特徵在於吸聲器還包括高頻橡膠板，高頻橡膠板可以是普通的5mm厚橡膠板，也可以是有漸變過渡層的尖劈型結構，吸聲圓錐穿插在高頻橡膠板和孔扳上，吸聲圓錐有純長圓錐、純短圓錐、長短搭配圓錐三種排布。2、權利要求1所述用於消聲水池的吸聲器，其特徵在於所述長圓錐為036mrnX330mm長圓錐，所述短圓錐為①50mmX470mm的短圓錐。3、權利要求1或2所述用於消聲水池的吸聲器，其特徵在於消聲器包括吸聲圓錐、高頻橡膠板、孔扳和浮體材料共四層結構，浮體材料靠連接件與吸聲圓錐相連。4、權利要求1或2所述用於消聲水池的吸聲器，其特徵在於吸聲圓錐結構採用內耗大的丁基橡膠為基體材料。5、權利要求1或2所述用於消聲水池的吸聲器，其特徵在於高頻橡膠主體材料為內耗大的丁基橡膠。6、權利要求1或2所述用於消聲水池的吸聲器，其特徵在於孔扳材質為PVC，按照圓錐每平方米排布數量加工孔。7、權利要求3所述用於消聲水池的吸聲器，其特徵在於浮體材料為聚苯乙烯發泡材料。8、權利要求3所述用於消聲水池的吸聲器，其特徵在於浮體材料加工成尺寸為500mmX500mmX70mm。9、一種製造權利要求1、2、7或8中任一項所述用於消聲水池的吸聲器的方法，其特徵在於包括如下步驟1)、製備吸聲圓錐首先在開放式煉膠機上進行生膠塑煉，按生產配方加入粉料後混煉；混煉膠停放24小時後，採用模壓成型或精密注射成型，得到吸聲圓錐l，模壓工藝參數為溫度150。C-160°C，壓力8MPa-12MPa，時間40min-50min2)、製備高頻橡膠板首先在開放式煉膠機上進行生膠塑煉，按生產配方加入粉料後混煉；混煉膠停放24小時後，採用模壓成型，得到高頻橡膠板2，譜ri工藝參數為溫度150°C-160°C，壓力8MPa-12MPa，時間45min-50min3)、製備PVC孔扳在8mm厚的PVC板上加工成所需大小的孔或直接將PVC注成孔板。4)、浮體材料的加工，將浮體材料加工成尺寸為500mmX500mmX70mm。全文摘要發明公開了一種消聲水池的吸聲器及其製造方法，吸聲器包括吸聲圓錐，還包括高頻橡膠板，高頻橡膠板可以是普通的5mm厚橡膠板，也可以是尖劈狀突起結構的橡膠板，吸聲圓錐有純長圓錐、純短圓錐、長短搭配圓錐三種排布。吸聲器包括吸聲圓錐、高頻橡膠板和孔扳三層結構，在水面使用還包括浮體材料。吸聲圓錐以丁基橡膠為基體材料，高頻橡膠板為尖劈狀，材料為丁基橡膠，孔扳材質為PVC，按照圓錐排布數量加工孔，浮體材料為聚苯乙烯發泡材料。吸聲器可使原消聲頻率從2.5kHz-100kHz拓寬到在1.5kHz到250kHz頻率範圍內，吸聲係數達99％以上，明顯優於原有的吸聲器。文檔編號G10K11/162GK101266786SQ20071005405公開日2008年9月17日申請日期2007年3月14日優先權日2007年3月14日發明者張同根,陳靈鴿申請人:中國船舶重工集團公司第七二五研究所