一種有源通風(fēng)消聲裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種有源通風(fēng)消聲裝置，包括扣箱、控制器、前置傳感器、誤差傳感器和作動(dòng)用揚(yáng)聲器，控制器安裝在扣箱上；前置傳感器連接到控制器，用于將采集到的噪聲源噪聲信號(hào)發(fā)送給控制器；作動(dòng)用揚(yáng)聲器連接控制器，安裝在前置傳感器遠(yuǎn)離噪聲源一側(cè)，用于發(fā)出抵消聲以抵消噪聲源發(fā)出的噪聲；誤差傳感器連接控制器，且安裝在作動(dòng)用揚(yáng)聲器遠(yuǎn)離噪聲源一側(cè)，用于將噪聲源發(fā)出的噪聲和作動(dòng)用揚(yáng)聲器發(fā)出的抵消聲的疊加噪聲信號(hào)發(fā)送給控制器。本消聲裝置集成傳感器、控制器和作動(dòng)器于一體，可以靈活安裝在管道壁上，實(shí)現(xiàn)通風(fēng)管路系統(tǒng)內(nèi)噪聲消除，給對(duì)通風(fēng)噪聲要求高的場(chǎng)合提供高消聲量、結(jié)構(gòu)緊湊、小體積、低重量、阻力損失低的噪聲控制裝置。
【專利說明】
一種有源通風(fēng)消聲裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及噪聲控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及通風(fēng)系統(tǒng)噪聲控制應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，特別適用于對(duì)通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)管道出風(fēng)口噪聲限制要求高的場(chǎng)所。
【背景技術(shù)】
[0002]噪聲污染是一個(gè)全球性的環(huán)境問題，過量的噪聲污染對(duì)人的生理和心理都有影響。我國(guó)作為一個(gè)經(jīng)濟(jì)快速增長(zhǎng)、城鎮(zhèn)化日益加快的發(fā)展中國(guó)家，大量工業(yè)、民用與公共建筑的興建，通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)工程的增多，風(fēng)機(jī)已經(jīng)成為城市的主要噪聲污染源之一。同時(shí)隨著噪聲限值的劃分越來越嚴(yán)苛，工業(yè)企業(yè)的風(fēng)機(jī)噪聲污染也得到廣泛的關(guān)注。因此，風(fēng)機(jī)噪聲控制成為一項(xiàng)非常重要和急迫的工作。
[0003]國(guó)際海事組織(頂0)新修訂的“船上噪聲等級(jí)規(guī)則”已于2014年7月I日開始實(shí)施，新規(guī)范對(duì)噪聲等級(jí)的限定進(jìn)行了修改并將強(qiáng)制性執(zhí)行，比如I萬(wàn)總噸以上船舶的居住艙和醫(yī)療區(qū)域的噪聲限值從60dB下調(diào)到55dB，餐廳、娛樂區(qū)域的噪聲限值從65dB下調(diào)到60dB，其他工作區(qū)的噪聲限值從90dB下調(diào)到85dB。在主動(dòng)力設(shè)備的振動(dòng)噪聲得到有效控制的情況下，風(fēng)機(jī)對(duì)艙室噪聲的貢獻(xiàn)量就凸顯出來了，因此必須對(duì)風(fēng)機(jī)噪聲采取有效的控制措施。
[0004]風(fēng)機(jī)噪聲主要包括空氣動(dòng)力性噪聲(即氣流噪聲)和機(jī)械噪聲兩部分，其中強(qiáng)度最高，影響最大的是空氣動(dòng)力性噪聲?？諝鈩?dòng)力性噪聲又可分為旋轉(zhuǎn)噪聲(即排氣噪聲)和渦流噪聲，前者噪聲頻譜呈現(xiàn)中、低頻特性，后者則呈現(xiàn)中、高頻特性。降低通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的空氣動(dòng)力性噪聲最常用的方法是使用消聲器。常用的消聲器有阻性消聲器、抗性消聲器和阻抗復(fù)合式消聲器三種，這三種消聲器均屬于被動(dòng)的降噪措施，也叫無源降噪措施。對(duì)于降噪效果而言，阻性消聲器在中、高頻處的降噪效果好，但對(duì)低頻幾乎沒有作用;抗性消聲器雖然對(duì)特定的低頻噪聲可以有很好的降噪效果，但其降噪頻段往往過窄，設(shè)備體積龐大，且只能用于特定場(chǎng)合;阻抗復(fù)合式消聲器的消聲量和消聲頻段都較理想，但它的體積龐大，在高溫、蒸汽侵蝕和高速氣流沖擊下使用壽命較短，除此之外，使用消聲器還會(huì)在不同程度上帶來管道氣動(dòng)特性損失等不利因素。通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)中噪聲問題常常出現(xiàn)在低頻段，可以利用的空間非常有限，同時(shí)又希望管道壓力損失盡可能小，為了解決上述問題，使用主被動(dòng)復(fù)合式有源消聲器成了一種有效的解決辦法。
[0005]主被動(dòng)復(fù)合式有源消聲器是在被動(dòng)消聲器結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，利用有源噪聲控制技術(shù)在消聲腔段內(nèi)產(chǎn)生一個(gè)與通過噪聲等幅、反相的聲波，通過聲波干涉相消原理來抵消噪聲。有源消聲器一般可以消除兩個(gè)倍頻程的低頻隨機(jī)噪聲，降噪量達(dá)15?20dB;對(duì)于單頻噪聲，降噪量可達(dá)到20?30dB，典型的消聲頻段在40?400Hz。結(jié)合被動(dòng)消聲器中、高頻消聲效果明顯的特性，開展基于主被動(dòng)復(fù)合式有源消聲器的研究是很有必要的。
[0006]自上世紀(jì)七八十年代，基于管道噪聲的有源控制研究形成熱潮。目前國(guó)外已經(jīng)有幾個(gè)型號(hào)的有源消聲器投入使用，市場(chǎng)銷售價(jià)也在不斷下降。較之國(guó)外有源消聲器的發(fā)展，國(guó)內(nèi)有關(guān)有源消聲器的研究報(bào)道基本集中于院校和研究院所，成熟應(yīng)用幾無報(bào)道?！緦?shí)用新型內(nèi)容】
[0007]鑒于現(xiàn)有技術(shù)中的上述缺陷或不足，本實(shí)用新型提供一種有源通風(fēng)消聲裝置，包括扣箱、控制器、前置傳感器、誤差傳感器和作動(dòng)用揚(yáng)聲器，所述控制器安裝在所述扣箱上；
[0008]所述前置傳感器連接到所述控制器，用于將采集到的噪聲源噪聲信號(hào)發(fā)送給控制器；
[0009]所述作動(dòng)用揚(yáng)聲器連接所述控制器，安裝在所述前置傳感器遠(yuǎn)離所述噪聲源一側(cè)，用于發(fā)出抵消聲以抵消所述噪聲源發(fā)出的噪聲；
[0010]所述誤差傳感器連接所述控制器，且安裝在所述作動(dòng)用揚(yáng)聲器遠(yuǎn)離所述噪聲源一偵U，用于將所述噪聲源發(fā)出的噪聲和所述作動(dòng)用揚(yáng)聲器發(fā)出的抵消聲的疊加噪聲信號(hào)發(fā)送給所述控制器。
[0011 ]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是:
[0012]本實(shí)用新型提供的有源通風(fēng)消聲裝置，集成傳感器、控制器和作動(dòng)器于一體，可以靈活安裝在管道壁上，實(shí)現(xiàn)了通風(fēng)管路系統(tǒng)內(nèi)噪聲的消除，給對(duì)通風(fēng)噪聲要求高的場(chǎng)合提供高消聲量、結(jié)構(gòu)緊湊、小體積、低重量、阻力損失低的噪聲控制裝置。
【附圖說明】
[0013]通過閱讀參照以下附圖所作的對(duì)非限制性實(shí)施例所作的詳細(xì)描述，本申請(qǐng)的其它特征、目的和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更明顯:
[0014]圖1本實(shí)用新型提供的有源控制消聲裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]附圖標(biāo)記說明:
[0016]1-扣箱;2-控制器;3-前置傳感器;4-誤差傳感器；
[0017]5-作動(dòng)用揚(yáng)聲器;6-中間隔板;7-填料函；
[0018]8-吸聲棉;9-底板;10-安裝管道;11-前置傳感器安裝座；
[0019]12-誤差傳感器安裝座；13-密封橡膠
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本申請(qǐng)作進(jìn)一步的詳細(xì)說明?？梢岳斫獾氖牵颂幩枋龅木唧w實(shí)施例僅僅用于解釋相關(guān)實(shí)用新型，而非對(duì)該實(shí)用新型的限定。另外還需要說明的是，為了便于描述，附圖中僅示出了與實(shí)用新型相關(guān)的部分。
[0021]需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來詳細(xì)說明本申請(qǐng)。
[0022]如圖1所示，本實(shí)施例提供了有源通風(fēng)消聲裝置，包括扣箱1、控制器2、前置傳感器
3、誤差傳感器4和作動(dòng)用揚(yáng)聲器5，控制器2安裝在扣箱I上；
[0023]前置傳感器3連接到控制器2，用于將采集到的噪聲源噪聲信號(hào)發(fā)送給控制器2;
[0024]作動(dòng)用揚(yáng)聲器5連接控制器2，安裝在前置傳感器3遠(yuǎn)離噪聲源一側(cè)，用于發(fā)出抵消聲以抵消噪聲源發(fā)出的噪聲；
[0025]誤差傳感器4連接控制器2，且安裝在作動(dòng)用揚(yáng)聲器5遠(yuǎn)離噪聲源一側(cè)，用于將噪聲源發(fā)出的噪聲和作動(dòng)用揚(yáng)聲器5發(fā)出的抵消聲的疊加噪聲信號(hào)發(fā)送給控制器2。
[0026]本實(shí)用新型實(shí)施例提供的有源通風(fēng)消聲裝置，集成傳感器、控制器和作動(dòng)器于一體，可以靈活安裝在管道壁上，實(shí)現(xiàn)了通風(fēng)管路系統(tǒng)內(nèi)噪聲的消除，給對(duì)通風(fēng)噪聲要求高的場(chǎng)合提供高消聲量、結(jié)構(gòu)緊湊、小體積、低重量、阻力損失低的噪聲控制裝置。
[0027]如圖1，進(jìn)一步，本實(shí)用新型實(shí)施例提供的扣箱I內(nèi)部設(shè)置有中間隔板6，用于降低作動(dòng)用揚(yáng)聲器5發(fā)出的抵消聲通過扣箱I上的散熱孔向扣箱I外傳播的強(qiáng)度。
[0028]在實(shí)用新型實(shí)施例中扣箱內(nèi)控制器內(nèi)部連接有電源及功放單元，在長(zhǎng)時(shí)間工作的情況下會(huì)產(chǎn)生一定的熱量，因此為了散熱，在控制器周圍開設(shè)有散熱孔。但由于散熱孔的開設(shè)，作動(dòng)用揚(yáng)聲器發(fā)出的抵消聲容易通過散熱孔傳播出去，在待控管段外產(chǎn)生新的噪聲。由于中間隔板的設(shè)置可以將作動(dòng)用揚(yáng)聲器與散熱孔隔開，大大降低了通過扣箱上的散熱孔向扣箱外傳播抵消聲的強(qiáng)度。
[0029]如圖1，進(jìn)一步地，本實(shí)用新型實(shí)施例提供的中間隔板上設(shè)置有填料函通孔，在填料函通孔處安裝有填料函7，以供誤差傳感器4的連接線通過填料函7連接在控制器2上。誤差傳感器和控制器的連接線通過中間隔板的填料函連接，一可以使連接線走線合理，二是由于填料函的安裝使得抵消聲不會(huì)通過填料函通孔傳播出去。
[0030]如圖1，進(jìn)一步地，本實(shí)用新型實(shí)施例提供的有源通風(fēng)消聲裝置，在扣箱I內(nèi)部且在作動(dòng)用揚(yáng)聲器5發(fā)聲方向的相反方向設(shè)置有吸聲棉8。通過吸聲棉降低作動(dòng)用揚(yáng)聲器背面發(fā)出的聲波對(duì)扣箱的沖擊，避免箱體振動(dòng)。
[0031]如圖1，進(jìn)一步地，本實(shí)用新型實(shí)施例提供的扣箱I設(shè)置有底板9，作動(dòng)用揚(yáng)聲器5安裝在底板9上，底板開設(shè)有誤差傳感器通孔，用于誤差傳感器4通過誤差傳感器通孔深入扣箱I內(nèi)，底板I還開設(shè)有作動(dòng)用揚(yáng)聲器孔，作動(dòng)用揚(yáng)聲器5通過作動(dòng)用揚(yáng)聲器孔向扣箱I外發(fā)出抵消聲。在現(xiàn)場(chǎng)安裝過程中，可以把作動(dòng)用揚(yáng)聲器安裝在扣箱的底板上，也可以把作動(dòng)用揚(yáng)聲器安裝在待消聲的通風(fēng)管道上，如待消聲的通風(fēng)管道是一個(gè)方管，這樣可以方便的把作動(dòng)用揚(yáng)聲器安裝在待消聲的通風(fēng)管道上，如果待消聲的通風(fēng)管道是一個(gè)有弧形的管道，如圓管，則作動(dòng)用揚(yáng)聲器體積較大，不好安裝在待消聲通風(fēng)管道上，這時(shí)候可以安裝在扣箱設(shè)置的平面底板上，這時(shí)通過平面底板的設(shè)置大大方便了作動(dòng)用揚(yáng)聲器的安裝。
[0032]如圖1，進(jìn)一步地，本實(shí)用新型實(shí)施例提供的有源通風(fēng)消聲裝置還包括安裝管道10，扣箱I活動(dòng)安裝在安裝管道10上，如扣箱扣在安裝管道上；
[0033]在安裝管道10上設(shè)置有前置傳感器感應(yīng)孔，前置傳感器3通過前置傳感器感應(yīng)孔探測(cè)從消聲通風(fēng)管道傳入安裝管道10內(nèi)噪聲信號(hào)；
[0034]在安裝管道10上設(shè)置有誤差傳感器感應(yīng)孔，誤差傳感器4通過誤差傳感器感應(yīng)孔探測(cè)安裝管道10內(nèi)經(jīng)過抵消聲疊加了的噪聲信號(hào)；
[0035]在安裝管道10上設(shè)置有揚(yáng)聲器發(fā)聲孔，作動(dòng)用揚(yáng)聲器5通過揚(yáng)聲器發(fā)聲孔向安裝管道10內(nèi)發(fā)出抵消聲。
[0036]通過事先將扣箱安裝在安裝管道上，在實(shí)地安裝時(shí)只要將待消聲的通風(fēng)管道與安裝管道對(duì)接就可以開始消聲，極大地方便了現(xiàn)場(chǎng)施工的難度，提高了現(xiàn)場(chǎng)安裝效率。
[0037]如圖1，進(jìn)一步地，本實(shí)用新型實(shí)施例提供的有源通風(fēng)消聲裝置還包括前置傳感器安裝座11，前置傳感器3通過前置傳感器安裝座11固定在安裝管道10上。通過前置傳感器安裝座固定傳感器，則保持前置傳感器穩(wěn)定、快捷、方便地安裝在管道上，同時(shí)也可以安裝在底板上。本實(shí)用新型安裝在安裝管道上。
[0038]如圖1，進(jìn)一步地，本實(shí)用新型實(shí)施例提供的有源通風(fēng)消聲裝置還包括誤差傳感器安裝座12，誤差傳感器4通過誤差傳感器安裝座12固定在安裝管道10上。通過誤差傳感器安裝座固定傳感器，則保持誤差傳感器穩(wěn)定、快捷、方便地安裝在管道上。
[0039]如圖1，進(jìn)一步地，本實(shí)用新型實(shí)施例提供的安裝管道10側(cè)壁安裝有吸聲棉8，吸聲棉在安裝管道10前置傳感器感應(yīng)孔、誤差傳感器感應(yīng)孔和揚(yáng)聲器發(fā)生孔對(duì)應(yīng)位置設(shè)置有配套的通孔。通過吸聲棉進(jìn)一步降低待消聲通風(fēng)管道內(nèi)的噪聲。
[0040]如圖1，進(jìn)一步地，本實(shí)用新型實(shí)施例提供的扣箱I與安裝管道10接觸面之間設(shè)置有密封橡膠13。使得扣箱和安裝管道配合的更緊密，同時(shí)大大降低作動(dòng)用揚(yáng)聲器發(fā)出的抵消聲向外傳播的強(qiáng)度。
[0041 ]本實(shí)用新型提供的有源通風(fēng)消聲裝置的工作原理為:
[0042]工作時(shí)，上游噪聲經(jīng)過前置傳感器采集進(jìn)入控制器，誤差傳感器拾取下游噪聲信號(hào)并將信號(hào)送給控制器，該信號(hào)是作動(dòng)用揚(yáng)聲器發(fā)出來的抵消聲和上游噪聲的疊加噪聲?？刂破鹘邮盏降纳舷掠涡盘?hào)作為系統(tǒng)的輸入，通過自適應(yīng)算法不斷調(diào)整作動(dòng)用揚(yáng)聲器輸出信號(hào)，最終達(dá)到消聲的效果。
[0043]以上描述僅為本申請(qǐng)的較佳實(shí)施例以及對(duì)所運(yùn)用技術(shù)原理的說明。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，本申請(qǐng)中所涉及的實(shí)用新型范圍，并不限于上述技術(shù)特征的特定組合而成的技術(shù)方案，同時(shí)也應(yīng)涵蓋在不脫離所述實(shí)用新型構(gòu)思的情況下，由上述技術(shù)特征或其等同特征進(jìn)行任意組合而形成的其它技術(shù)方案。例如上述特征與本申請(qǐng)中公開的(但不限于)具有類似功能的技術(shù)特征進(jìn)行互相替換而形成的技術(shù)方案。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種有源通風(fēng)消聲裝置，其特征在于，包括扣箱、控制器、前置傳感器、誤差傳感器和作動(dòng)用揚(yáng)聲器，所述控制器安裝在所述扣箱上； 所述前置傳感器連接到所述控制器，用于將采集到的噪聲源噪聲信號(hào)發(fā)送給控制器； 所述作動(dòng)用揚(yáng)聲器連接所述控制器，安裝在所述前置傳感器遠(yuǎn)離所述噪聲源一側(cè)，用于發(fā)出抵消聲以抵消所述噪聲源發(fā)出的噪聲； 所述誤差傳感器連接所述控制器，且安裝在所述作動(dòng)用揚(yáng)聲器遠(yuǎn)離所述噪聲源一側(cè)，用于將所述噪聲源發(fā)出的噪聲和所述作動(dòng)用揚(yáng)聲器發(fā)出的抵消聲的疊加噪聲信號(hào)發(fā)送給所述控制器。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有源通風(fēng)消聲裝置，其特征在于，在所述扣箱內(nèi)部設(shè)置有中間隔板，用于降低所述作動(dòng)用揚(yáng)聲器發(fā)出的抵消聲通過所述扣箱上的散熱孔向所述扣箱外傳播的強(qiáng)度。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的有源通風(fēng)消聲裝置，其特征在于，在所述中間隔板上設(shè)置有填料函通孔，在所述填料函通孔處安裝有填料函，以供所述誤差傳感器的連接線通過所述填料函連接在所述控制器上。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的有源通風(fēng)消聲裝置，其特征在于，在所述扣箱內(nèi)部且在所述作動(dòng)用揚(yáng)聲器發(fā)聲方向的相反方向設(shè)置有吸聲棉。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有源通風(fēng)消聲裝置，其特征在于，所述扣箱設(shè)置有底板，所述作動(dòng)用揚(yáng)聲器安裝在所述底板上，所述底板開設(shè)有誤差傳感器通孔，用于誤差傳感器通過所述誤差傳感器通孔深入所述扣箱內(nèi)，所述底板開設(shè)有作動(dòng)用揚(yáng)聲器孔，所述作動(dòng)用揚(yáng)聲器通過所述作動(dòng)用揚(yáng)聲器孔向所述扣箱外發(fā)出抵消聲。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有源通風(fēng)消聲裝置，其特征在于，還包括安裝管道，所述扣箱活動(dòng)安裝在所述安裝管道上； 在所述安裝管道上設(shè)置有前置傳感器感應(yīng)孔，所述前置傳感器通過所述前置傳感器感應(yīng)孔探測(cè)所述安裝管道內(nèi)噪聲信號(hào)； 在所述安裝管道上設(shè)置有誤差傳感器感應(yīng)孔，所述誤差傳感器通過所述誤差傳感器感應(yīng)孔探測(cè)所述安裝管道內(nèi)噪聲信號(hào)； 在所述安裝管道上設(shè)置有揚(yáng)聲器發(fā)聲孔，所述作動(dòng)用揚(yáng)聲器通過所述揚(yáng)聲器發(fā)聲孔向所述安裝管道內(nèi)發(fā)出抵消聲。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的有源通風(fēng)消聲裝置，其特征在于，還包括前置傳感器安裝座，所述前置傳感器通過所述前置傳感器安裝座固定在所述安裝管道上。8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的有源通風(fēng)消聲裝置，其特征在于，還包括誤差傳感器安裝座，所述誤差傳感器通過所述誤差傳感器安裝座固定在所述安裝管道上。9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的有源通風(fēng)消聲裝置，其特征在于，所述安裝管道側(cè)壁安裝有吸聲棉，所述吸聲棉在所述安裝管道前置傳感器感應(yīng)孔、所述誤差傳感器感應(yīng)孔和所述揚(yáng)聲器發(fā)生孔對(duì)應(yīng)位置設(shè)置有配套的通孔。10.根據(jù)權(quán)利要求6-9任一所述的有源通風(fēng)消聲裝置，其特征在于，所述扣箱與所述安裝管道接觸面之間設(shè)置有密封橡膠。
【文檔編號(hào)】F24F11/00GK205536473SQ201620071924
【公開日】2016年8月31日
【申請(qǐng)日】2016年1月25日
【發(fā)明人】彭安, 吳恒亮
【申請(qǐng)人】中國(guó)船舶重工集團(tuán)公司第七研究所, 中國(guó)船舶重工集團(tuán)公司第七一一研究所