專(zhuān)利名稱(chēng)：：一種用于消聲水池的吸聲器及其制造方法一種用于消聲水池的吸聲器及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
發(fā)明涉及一種非金屬水聲材料結(jié)構(gòu)，特別是涉及到一種用于消聲水池的吸聲器，以及這種吸聲器的制造方法。
背景技術(shù)：
：對(duì)水下聲學(xué)材料構(gòu)件性能的測(cè)量，最適合的測(cè)量場(chǎng)地是水下自由場(chǎng)遠(yuǎn)場(chǎng)。天然7]^^然是較理想的自由場(chǎng)試驗(yàn)場(chǎng)地，但聲學(xué)材料構(gòu)件易受環(huán)境、交通、氣候、溫度等因素的影響，測(cè)量結(jié)果不準(zhǔn)確，且自由場(chǎng)試驗(yàn)廠建設(shè)投資大、利用率低，測(cè)試成本高，因此國(guó)內(nèi)外聲學(xué)測(cè)量單位都建有室內(nèi)水池測(cè)量系統(tǒng)，但該系統(tǒng)由于受到水池尺寸的限制，池壁的反射成為影響測(cè)量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性的主要問(wèn)題。鑒于此種原因水聲測(cè)量的室內(nèi)水池多數(shù)采用消聲水池形式來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題，即在水池的所有面上全部敷設(shè)消聲材料，使水池的池壁、底面和水面對(duì)入射聲沒(méi)有反射，從而模擬沒(méi)有反射的開(kāi)闊水域的聲場(chǎng)條件。ft統(tǒng)的水池消聲采用將吸聲器設(shè)計(jì)成有漸變過(guò)渡層的尖劈型結(jié)構(gòu)，常用的"質(zhì)有橡膠和天然木尖劈，國(guó)外有的采用鋸末水泥尖劈，但適用的頻段較窄，在吸聲器漂浮在水面上，3-80kHz吸聲系數(shù)達(dá)98W以上，頻段升高時(shí)吸聲系數(shù)下降。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種用于消聲水池的寬頻吸聲器，本發(fā)明進(jìn)一步的目的是提供一種用于消聲水池的寬頻吸聲器的制造工藝。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明設(shè)計(jì)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(guò)渡層的尖劈型結(jié)構(gòu)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(zhǎng)圓錐、純短圓錐、長(zhǎng)短搭配圓錐三種排布。通過(guò)不同的圓錐或者圓錐組合可以達(dá)到不同的技術(shù)效果，例如，長(zhǎng)圓錐對(duì)于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(zhǎng)短搭配可以具有較寬范圍的吸聲效果。吸聲圓錐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可以設(shè)計(jì)為普通圓錐形狀?？梢詾槠胀ň鶆蜻^(guò)渡圓錐，也可以設(shè)計(jì)為其他非均勻逐漸過(guò)渡的圓錐形狀，特別優(yōu)選巾36mmX330mm長(zhǎng)圓錐或①50mmX470mm的圓錐。吸聲器在水池壁和底部使用時(shí)，包括吸聲圓錐、高頻橡膠板和孔扳三層結(jié)構(gòu)，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(jié)構(gòu)，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。這種用于消聲水池的吸聲器，吸聲圓錐可以材料可以為普通橡膠，優(yōu)選采用內(nèi)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(yōu)選形狀設(shè)計(jì)為尖劈狀，主要滿(mǎn)足高頻吸聲要求。材料可以為普通橡膠，優(yōu)選主體材料為內(nèi)耗大的丁基橡膠。吸聲器的孔扳，可以采用普通的塑料制成，優(yōu)選采用孔扳材質(zhì)為PVC，并目.按照?qǐng)A錐每平方米排布數(shù)量加工孔。吸聲器的浮體材料可以選用內(nèi)部有規(guī)則或不規(guī)則密閉孔洞的材料制成，優(yōu)選發(fā)泡材料制成的浮體材料，特別優(yōu)選浮體材料為聚苯乙烯發(fā)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(yōu)選加工成尺寸為500讓X500腿X70mm。本發(fā)明的技術(shù)特征可以相互組合，例如，不同形狀和材質(zhì)的孔扳、吸聲圓錐、高頻橡膠板可以根據(jù)成本以及使用性能等的要求組合使用，相應(yīng)的，不同材質(zhì)的浮體材料也可以和不同形狀和材質(zhì)的孔扳、吸聲圓錐、高頻橡膠板根據(jù)成本以及使用性能等的要求組合使用。發(fā)明所述用于消聲水池的吸聲器，優(yōu)選使用O36mmX330mm長(zhǎng)圓錐或O50mmX470mm的圓錐底部，加一5mm厚的高頻橡膠板作為復(fù)合消聲層，采用470長(zhǎng)圓錐可使原消聲頻率從2.5kHz-100kHz拓寬到在1.5kHz到250kHz頻率范圍內(nèi)，吸聲系數(shù)達(dá)99%以上。本發(fā)明中的材料的制造工藝為(1)制備吸聲圓錐l:首先在開(kāi)放式煉膠機(jī)上進(jìn)行生膠塑煉，按生產(chǎn)配方加入粉料后混煉；混煉膠停放24小時(shí)后，采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(shù)為溫度150°C-160°C，壓力8MPa-12MPa，時(shí)間40min-50min(2)高頻橡膠板2:首先在開(kāi)放式煉膠機(jī)上進(jìn)行生膠塑煉，按生產(chǎn)配方加入粉料后混煉；混煉膠停放24小時(shí)后，采用模壓成型，得到高頻橡膠板2，模壓「藝參數(shù)為溫度150°C-160°C，壓力8MPa-12MPa，時(shí)間45min-50min(3)制備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(fā)明設(shè)計(jì)的消聲水池用吸聲器，使用O36mmX330mm長(zhǎng)圓錐或O50mmX470mm的圓錐底部加一5mm厚的高頻橡膠板后，釆用470長(zhǎng)圓錐可使原消聲頻率從2.5kHz-100kHz拓寬到在1.5kHz到250kHz頻率范圍內(nèi)，吸聲系數(shù)達(dá)99%以上，明顯優(yōu)于原有的吸聲器。圖1是吸聲器結(jié)構(gòu)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(zhǎng)短圓錐搭配高頻板示意圖。圖3是表面帶有漸變過(guò)渡層的尖劈型結(jié)構(gòu)突起的高頻橡膠板局部放大圖。圖4是長(zhǎng)短圓錐搭配高頻板示意5是表面帶有漸變過(guò)渡層的尖劈型結(jié)構(gòu)突起的高頻橡膠板局部放大圖。圖6是長(zhǎng)圓錐部分高頻板示意圖。圖7是表面帶有漸變過(guò)渡層的尖劈型結(jié)構(gòu)突起的長(zhǎng)圓錐高頻板局部放大圖具體實(shí)施方式實(shí)施例l采用O50mmX470mm圓錐，288根/m2排布大面積(6X7m)圓錐吸聲系效測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表1。實(shí)施例2采用O50mmX470mm圓錐，324根/m2排布大面積圓錐(6X7m)吸聲系數(shù)測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表2。實(shí)施例3采用O36mmX330mm圓錐，400根/m2排布大面積(1Xlm)圓錐反射系,卿械結(jié)果表3。實(shí)施例4采用。36mmX330mm圓錐，484根/m2排布大面積(1Xlm)圓錐反射系數(shù)測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表4。表l<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>表3<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>表4<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>權(quán)利要求1.一種用于消聲水池的吸聲器，包括吸聲圓錐和孔扳，其特征在于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(guò)渡層的尖劈型結(jié)構(gòu)，吸聲圓錐穿插在高頻橡膠板和孔扳上，吸聲圓錐有純長(zhǎng)圓錐、純短圓錐、長(zhǎng)短搭配圓錐三種排布。2、權(quán)利要求1所述用于消聲水池的吸聲器，其特征在于所述長(zhǎng)圓錐為036mrnX330mm長(zhǎng)圓錐，所述短圓錐為①50mmX470mm的短圓錐。3、權(quán)利要求1或2所述用于消聲水池的吸聲器，其特征在于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(jié)構(gòu)，浮體材料靠連接件與吸聲圓錐相連。4、權(quán)利要求1或2所述用于消聲水池的吸聲器，其特征在于吸聲圓錐結(jié)構(gòu)采用內(nèi)耗大的丁基橡膠為基體材料。5、權(quán)利要求1或2所述用于消聲水池的吸聲器，其特征在于高頻橡膠主體材料為內(nèi)耗大的丁基橡膠。6、權(quán)利要求1或2所述用于消聲水池的吸聲器，其特征在于孔扳材質(zhì)為PVC，按照?qǐng)A錐每平方米排布數(shù)量加工孔。7、權(quán)利要求3所述用于消聲水池的吸聲器，其特征在于浮體材料為聚苯乙烯發(fā)泡材料。8、權(quán)利要求3所述用于消聲水池的吸聲器，其特征在于浮體材料加工成尺寸為500mmX500mmX70mm。9、一種制造權(quán)利要求1、2、7或8中任一項(xiàng)所述用于消聲水池的吸聲器的方法，其特征在于包括如下步驟1)、制備吸聲圓錐首先在開(kāi)放式煉膠機(jī)上進(jìn)行生膠塑煉，按生產(chǎn)配方加入粉料后混煉；混煉膠停放24小時(shí)后，采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(shù)為溫度150。C-160°C，壓力8MPa-12MPa，時(shí)間40min-50min2)、制備高頻橡膠板首先在開(kāi)放式煉膠機(jī)上進(jìn)行生膠塑煉，按生產(chǎn)配方加入粉料后混煉；混煉膠停放24小時(shí)后，采用模壓成型，得到高頻橡膠板2，譜ri工藝參數(shù)為溫度150°C-160°C，壓力8MPa-12MPa，時(shí)間45min-50min3)、制備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(fā)明公開(kāi)了一種消聲水池的吸聲器及其制造方法，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(jié)構(gòu)的橡膠板，吸聲圓錐有純長(zhǎng)圓錐、純短圓錐、長(zhǎng)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(jié)構(gòu)，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(zhì)為PVC，按照?qǐng)A錐排布數(shù)量加工孔，浮體材料為聚苯乙烯發(fā)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頻率范圍內(nèi)，吸聲系數(shù)達(dá)99％以上，明顯優(yōu)于原有的吸聲器。文檔編號(hào)G10K11/162GK101266786SQ20071005405公開(kāi)日2008年9月17日申請(qǐng)日期2007年3月14日優(yōu)先權(quán)日2007年3月14日發(fā)明者張同根,陳靈鴿申請(qǐng)人:中國(guó)船舶重工集團(tuán)公司第七二五研究所