本發(fā)明涉及建筑，尤其涉及一種橡膠球性能測量方法和測量裝置。

背景技術(shù)：

1、建筑聲學(xué)橡膠球是一種重要的建筑聲學(xué)測量工具，通過測量橡膠球撞擊樓板后所產(chǎn)生的聲壓級(jí)，可幫助我們更準(zhǔn)確地評(píng)估樓板的撞擊聲隔聲性能，且與傳統(tǒng)的撞擊器相比，橡膠球可針對(duì)日常生活中常見的、重而軟的撞擊源，例如赤腳行走、兒童跳躍等，進(jìn)行更準(zhǔn)確的模擬，為改善建筑聲學(xué)環(huán)境提供科學(xué)依據(jù)。

2、在業(yè)內(nèi)相關(guān)的建筑和建筑構(gòu)件隔聲測量標(biāo)準(zhǔn)中僅對(duì)利用橡膠球撞擊聲進(jìn)行樓板隔聲測量的橡膠球應(yīng)用方法及性能指標(biāo)做了要求，但目前國內(nèi)對(duì)于橡膠球的性能尚未存在標(biāo)準(zhǔn)的驗(yàn)證檢驗(yàn)方法來對(duì)用于測試的橡膠球性能進(jìn)行測量。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的不足，公開了一種橡膠球性能測量方法，用于獲取建筑聲學(xué)檢測用的橡膠球的撞擊力暴露級(jí)，包括如下步驟：

2、獲取橡膠球下落撞擊預(yù)設(shè)硬質(zhì)臺(tái)面而形成的撞擊力初始波形；

3、s2，從所述撞擊力初始波形中提取所述撞擊力脈沖波形，根據(jù)所述撞擊力脈沖波形確定撞擊前的靜態(tài)力數(shù)值，對(duì)所述撞擊力脈沖波形進(jìn)行靜態(tài)力數(shù)值剔除修正獲得撞擊力修正波形；

4、s3，對(duì)所述撞擊力修正波形進(jìn)行倍頻程窄帶濾波，獲取預(yù)設(shè)的n個(gè)倍頻程中心頻率帶寬的原始力波形；

5、s4，分別對(duì)窄帶濾波后的原始力波形進(jìn)行能量積分，獲取n個(gè)倍頻程中心頻率帶寬的撞擊力暴露量，對(duì)所述的撞擊力暴露量取以10為底的對(duì)數(shù)乘以10，得到對(duì)應(yīng)的n個(gè)倍頻程中心頻率點(diǎn)的撞擊力暴露級(jí)。

6、優(yōu)選的，所述從所述撞擊力初始波形中提取所述撞擊力脈沖波形，根據(jù)所述撞擊力脈沖波形確定撞擊前的靜態(tài)力數(shù)值，對(duì)所述撞擊力脈沖波形進(jìn)行靜態(tài)力數(shù)值剔除修正獲得撞擊力修正波形，具體包括：查詢所述撞擊力原始波形中波形最大值，當(dāng)所述波形最大值超過閾值后，以所述波形最大值為中心時(shí)刻獲取前后第一預(yù)設(shè)時(shí)間范圍內(nèi)的波形作為第一撞擊力脈沖波形；將所述第一撞擊力脈沖波形前第二預(yù)設(shè)時(shí)間范圍內(nèi)的波形作為背景波形，計(jì)算所述背景波形力值的平均值作為靜態(tài)力值；在第一撞擊力脈沖波形的全波段內(nèi)減去所述靜態(tài)力值得到第二撞擊力脈沖波形作為撞擊力修正波形。

7、優(yōu)選的，所述對(duì)所述撞擊力修正波形進(jìn)行倍頻程窄帶濾波，獲取預(yù)設(shè)的n個(gè)倍頻程中心頻率帶寬的原始力波形，具體包括：將所述撞擊力修正波形輸入無限沖激響應(yīng)濾波器中，獲取對(duì)應(yīng)預(yù)設(shè)的n個(gè)倍頻程中心頻率帶寬的原始力波形：

8、；

9、其中，yi為當(dāng)前濾波后輸出數(shù)據(jù)，xi為當(dāng)前輸入的數(shù)據(jù)，xi-j為過去的輸入，j為過去的輸入偏移，yi-k為過去的輸出，k為過去的輸出偏移，bj為不同前偏移輸入的權(quán)重系數(shù)，ak為不同前偏移輸出的權(quán)重系數(shù)，nb為參與計(jì)算的前偏移輸入數(shù)據(jù)量，na為參與計(jì)算的前偏移輸出數(shù)據(jù)量。

10、優(yōu)選的，所述橡膠球性能測量方法還包括：查詢經(jīng)窄帶濾波后的原始力波形中的波形最大值，截取所述波形最大值前第一預(yù)設(shè)時(shí)段至所述波形最大值后第二預(yù)設(shè)時(shí)段的波形作為撞擊力計(jì)算波形。

11、優(yōu)選的，所述橡膠球性能測量方法還包括：獲取硬件采樣間隔，并對(duì)所選取的頻帶撞擊力的平方與基準(zhǔn)力的平方之比的時(shí)間積分值取以10為底的對(duì)數(shù)乘以10，得到對(duì)應(yīng)的撞擊力暴露級(jí)lfe：

12、；

13、其中，lpe為所要計(jì)算的撞擊力暴露級(jí)，f(t)為各頻帶的瞬時(shí)撞擊力，f0為基準(zhǔn)力，t2-t1為所選取撞擊力的持續(xù)時(shí)間，tref為基準(zhǔn)時(shí)間間隔，dt為對(duì)應(yīng)硬件采樣間隔的積分時(shí)間間隔。

14、本發(fā)明還公開了一種橡膠球性能測量裝置，用于獲取建筑聲學(xué)檢測用的橡膠球的撞擊力暴露級(jí)，包括高度定位工裝、夾爪釋放裝置、力傳感器和信號(hào)分析儀，所述高度定位工裝上安裝有夾爪釋放裝置，所述力傳感器布置于所述夾爪釋放裝置正下方并用于收集從夾爪釋放裝置上釋放的橡膠球的撞擊力，所述信號(hào)分析儀包括存儲(chǔ)器、處理器以及存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器中并可在所述處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序，所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)實(shí)現(xiàn)如下步驟：采集力傳感器發(fā)送的數(shù)據(jù)并獲取橡膠球下落撞擊預(yù)設(shè)硬質(zhì)臺(tái)面而形成的撞擊力初始波形；從所述撞擊力初始波形中提取所述撞擊力脈沖波形，根據(jù)所述撞擊力脈沖波形確定撞擊前的靜態(tài)力數(shù)值，對(duì)所述撞擊力脈沖波形進(jìn)行靜態(tài)力數(shù)值剔除修正獲得撞擊力修正波形；對(duì)所述撞擊力修正波形進(jìn)行倍頻程窄帶濾波，獲取預(yù)設(shè)的n個(gè)倍頻程中心頻率帶寬的原始力波形；分別對(duì)窄帶濾波后的原始力波形進(jìn)行能量積分，獲取n個(gè)倍頻程中心頻率帶寬的撞擊力暴露量，對(duì)所述的撞擊力暴露量取以10為底的對(duì)數(shù)乘以10，得到對(duì)應(yīng)的n個(gè)倍頻程中心頻率點(diǎn)的撞擊力暴露級(jí)。

15、優(yōu)選的，所述高度定位工裝包括測試底板、和垂直固定于所述測試底板上的豎桿；所述夾爪釋放裝置包括夾爪固定塊、夾爪、可折疊撐桿，所述夾爪固定塊安裝于所述豎桿上并能夠沿所述豎桿調(diào)整高度，所述夾爪端部與所述夾爪固定塊連接，所述可折疊撐桿安裝于豎桿上并位于所述夾爪下方，所述可折疊撐桿上設(shè)有用于支撐被夾爪夾持的橡膠球的承載面，所述承載面能夠在折疊后開啟所述橡膠球的下落通道。

16、優(yōu)選的，所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)還可實(shí)現(xiàn)如下步驟：查詢所述撞擊力原始波形中波形最大值，當(dāng)所述波形最大值超過閾值后，以所述波形最大值為中心時(shí)刻獲取前后第一預(yù)設(shè)時(shí)間范圍內(nèi)的波形作為第一撞擊力脈沖波形；將所述第一撞擊力脈沖波形前第二預(yù)設(shè)時(shí)間范圍內(nèi)的波形作為背景波形，計(jì)算所述背景波形力值的平均值作為靜態(tài)力值；在第一撞擊力脈沖波形的全波段內(nèi)減去所述靜態(tài)力值得到第二撞擊力脈沖波形作為撞擊力修正波形。

17、優(yōu)選的，所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)還可實(shí)現(xiàn)：將所述撞擊力修正波形輸入無限沖激響應(yīng)濾波器中，獲取對(duì)應(yīng)預(yù)設(shè)的n個(gè)倍頻程中心頻率帶寬的原始力波形：

18、；

19、其中，yi為當(dāng)前濾波后輸出數(shù)據(jù)，xi為當(dāng)前輸入的數(shù)據(jù)，xi-j為過去的輸入，j為過去的輸入偏移，yi-k為過去的輸出，k為過去的輸出偏移，bj為不同前偏移輸入的權(quán)重系數(shù)，ak為不同前偏移輸出的權(quán)重系數(shù)，nb為參與計(jì)算的前偏移輸入數(shù)據(jù)量，na為參與計(jì)算的前偏移輸出數(shù)據(jù)量。

20、優(yōu)選的，所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)還可實(shí)現(xiàn)：查詢經(jīng)窄帶濾波后的原始力波形中的波形最大值，截取所述波形最大值前第一預(yù)設(shè)時(shí)段至所述波形最大值后第二預(yù)設(shè)時(shí)段的波形作為撞擊力計(jì)算波形。

21、本發(fā)明公開的橡膠球性能測量方法和測量裝置，在對(duì)橡膠球下落撞擊預(yù)設(shè)硬質(zhì)臺(tái)面而形成的撞擊力初始波形進(jìn)行獲取后，從撞擊力初始波形中提取橡膠球撞擊時(shí)刻的撞擊力脈沖波形，根據(jù)所述撞擊力脈沖波形確定撞擊前的靜態(tài)力數(shù)值，對(duì)撞擊力脈沖波形進(jìn)行靜態(tài)力修正，剔除背景波形后獲得撞擊力修正波形，并對(duì)所述撞擊力修正波形進(jìn)行倍頻程窄帶濾波，在獲取到預(yù)設(shè)的n個(gè)倍頻程中心頻率帶寬的原始力波形后，分別對(duì)窄帶濾波后的原始力波形進(jìn)行能量積分，獲取n個(gè)倍頻程中心頻率帶寬的撞擊力暴露量，對(duì)所述的撞擊力暴露量取以10為底的對(duì)數(shù)乘以10，得到對(duì)應(yīng)的n個(gè)倍頻程中心頻率點(diǎn)的撞擊力暴露級(jí)，提高橡膠球撞擊力計(jì)算的準(zhǔn)確性，為橡膠球性能檢測提供了一種簡便和精確的方法。

22、本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實(shí)踐了解到。