CN106613578A - 一种压缩空气集束声波增雨装置 - Google Patents

Abstract

一种压缩空气集束声波增雨装置，包括空气压缩机装置(18)、空气引导装置(7)、声波发生器(19)、声波换能装置(20)、圆筒形的箱罩(16)、聚能喇叭(3)、聚能圆筒声波罩(1)，声波发生器(19)产生高频电能，提供给声波换能器(15)，再用定向的矩阵型排布的聚能喇叭(3)发射到聚能圆筒声波罩(1)中，产生空气的非线性声学效应，使周围空气中的微细水雾在声波的振动作用下形成雨滴，加之水雾的振动碰撞引起含尘空气的运动，使携带粉尘粒子的云滴和其他水雾离子相互碰撞，凝并进而下沉，实现可控的人工降雨，并达到除尘和消除雾化的作用。本发明绿色环保无污染、指向性强、空域限制小，准备工作及作业效率快。

Description

一种压缩空气集束声波增雨装置

技术领域

本发明属于人工降雨装置领域，特别涉及集束声波增雨装置。

背景技术

由于全球气候的变化，干旱、高温、冰雹等灾害性天气越来越多的发生，人们迫切需要采取措施来缓解气候异常给人们生活带来的危害。随着科技水平的日新月异，人工降雨不仅可广泛的用于抗旱、冰雹、防雨，改善生态环境，而且可以通过降温缓解电力不足，对机场消雾也有非常重要的作用。目前人工增雨的主要方法还是飞机、高炮和火箭弹，但这些增雨方法是把碘化银火箭弹把碘化银送入高空，受到空域以及作业点的的限制，难以大范围高强度地作业，因此降雨效率较低，而利用高强度声波装置发射具有指向性的声波可以使附近的空气剧烈震动，造成空气中的水蒸气在振动中集合在一起，实现可控的人工降雨。

发明内容

本发明的目的主要是提供一种新型的压缩空气集束声波增雨装置。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案。

一种压缩空气集束声波增雨装置，包括空气压缩装置18、声波发生器19、声波换能装置20、圆筒形的箱罩16、聚能喇叭3、聚能圆筒声波罩1，其特征在于：

所述空气压缩装置18的出气口与声波发生器19的入口装配连接，声波发生器19通过声波换能装置20连接至圆筒形的箱罩16的一端；

在圆筒形箱罩16上按矩阵型布置多个聚能喇叭3；

所述圆筒形的箱罩16置于聚能圆筒声波罩1内，声波换能装置20将声波用定向的聚能喇叭3发射到聚能圆筒声波罩1中。

本发明进一步包括以下优选方案：

所述的声波是强声波，所述的强声波是指声源出口声压级达到140dB及以上的声波。

所述的空气压缩机装置18包括储气罐8、进气管10、出气管13、活塞12、电磁阀9、快排阀11，储气罐8的一侧连接有进气管10，进气管10上设置有电磁阀9和快排阀11，进气管10与活塞12之间连接弹簧，活塞12设置在出气管13之中，进气管10上的电磁阀11控制储气罐8内的压缩空气瞬间从出气管13喷出，快排筏11能够迅速释放顶住活塞12的压力，储气罐8的另一侧连接出气管13。

所述的进气管10的长度为0.1m。

所述的声波发生器19内包括至少一个声腔5，每一个声腔5带有一个用于导入加压空气的声腔开口，声腔开口处设置用于产生声音的弹性膜片6。

所述的声波发生器19的入口与空气压缩机装置18的排气管13相连；声波发生器19的输出端焊接输出线，输出线与强声波换能装置20的输入端对应连接；所述的空气压缩机装置18的排气管13和声波发生器19的入口通过滑动装配一个套环以可拆卸的方式机械连接起来。

优选在空气压缩机装置18的出气管13的端部设置空气引导装置7，空气引导装置7的前端设置注入器14，注入器14属于空气引导装置7的一部分，注入器14与空气引导装置7通过螺栓元件固定连接，出气管13的出口处连接注入器14，出气管13与注入器14通过咬合装置相互连接起来，确保气动密封。

所述的空气引导装置7的出口与声波发生器19的入口端通过一个套环以滑动的方式机械的连接。

所述声波换能装置20包括声波换能箱罩17以及设置在箱罩17内腔室4中的换能器15，所述的声波发生器19的输出端通过输出线连接至声波换能装置的内腔室4的入口处与声波换能器15的输入端的插座相对应连接。

所述的声波换能箱罩17的后面连接直径为0.4m的不锈钢圆筒形的箱罩16，声波换能箱罩17与圆筒形箱罩16的边缘通过螺栓元件固定连接。

所述的圆筒形的箱罩16外侧安装直径为1.6m的不锈钢聚能圆筒声波罩1，聚能圆筒声波罩1的一侧通过套环与声波换能箱罩17联接，声波换能装置将声波用定向的聚能喇叭3发射到聚能圆筒声波罩1中。

所述声波换能装置20通过定向的聚能喇叭3发射到聚能圆筒声波罩1中的声波为声源出口声压级达到140dB及以上的强声波。

本发明的有益效果在于：

压缩空气集束声波增雨装置，利用高强度的声波定向装置，发射具有指向性的声波可以使附近空气剧烈震动，造成空气中的水蒸气或微细水雾在超声波的振动作用下形成雨滴，加之水雾的振动碰撞引起含尘空气的运动，使携带粉尘粒子的云滴和其他水雾离子相互碰撞，凝并进而下沉，从而实现可控的人工降雨，并达到除尘和消除雾化的作用，这种人工降雨方式与传统的人工降雨方式相比，它对环境没有污染，且指向性强，空域限制小，准备工作以及作业效率快。

附图说明

图1本方压缩空气集束声波增雨装置整体结构示意图；

图2空气压缩机的整体结构示意图。

具体实施方式

下面结合压缩空气集束声波增雨装置的结构示意图对本发明的技术方案做进一步详细的介绍。

请参阅图1，本发明公开一种压缩空气集束声波增雨装置，包括空气压缩装置18、声波发生器19、声波换能装置20、圆筒形的箱罩16、聚能小喇叭3、聚能圆筒声波罩1。

所述的声波换能装置20主要包括：声波换能器15、箱罩17、内腔室4；

所述空气压缩装置18的出气口与声波发生器19的入口装配连接；声波发生器19通过声波换能装置20连接至圆筒形的箱罩16的一端；在圆筒形的箱罩16上按矩阵型布置多个聚能喇叭3；所述圆筒形的箱罩16置于聚能圆筒声波罩1内，声波换能装置20将声波用定向的聚能喇叭3发射到聚能圆筒声波罩1中。

本申请压缩空气集束声波增雨装置所产生的声波优选为强声波，强声波是指声源出口声压级达到140dB以上的声波。

请参阅图2，空气压缩装置18主要包括：储气罐8、进气管10、出气管13、活塞12、电磁阀9、快排阀11，储气罐8的一侧连接有进气管10，进气管10上设置有电磁阀9和快排阀11，进气管10与活塞12之间连接弹簧，活塞12设置在出气管13之中，进气管10上的电磁阀11控制储气罐8内的压缩空气瞬间从出气管13喷出，快排筏11能够迅速释放顶住活塞12的压力，储气罐8的另一侧连接出气管13。

结合图1、图2，所述的空气压缩装置的进气管10的长度为0.1m，所述的声波发生器19内包括至少一个声腔5，每一个声腔5带有一个用于导入加压空气的声腔开口，声腔开口处设置用于产生声音的弹性膜片6；所述声波发生器19的入口与空气压缩机装置18的出气管13相连。

所述的声波发生器19的输入端通过输出口连接至声波换能装置20的内腔室4的入口，声波发生器19上焊接输出线，输出线通过声波换能装置20的内腔室4的入口与声波换能器15的输入端的插座相对应连接；所述的空气压缩机装置18的排气管13和声波发生器19的入口通过滑动装配一个套环以可拆卸的方式机械连接起来。

所述的空气压缩机装置18的出气管13的端部设置空气引导装置7，空气引导装置7的前端设置注入器14，注入器14属于空气引导装置7的一部分，注入器14与空气引导装置7通过螺栓元件固定连接，出气管13的出口处连接注入器14，出气管13与注入器14通过咬合装置相互连接起来，确保气动密封；空气引导装置20的出口与声波发生器的入口端通过一个套环以滑动的方式机械的连接。

所述声波换能装置20包括声波换能箱罩17以及设置在箱罩17内腔室4中的换能器15，所述的声波发生器19的输入端通过输出口连接至声波换能装置20的内腔室4的入口，声波发生器上焊接输出线，输出线通过声波换能装置的内腔室4的入口与声波换能器15的输入端的插座相对应连接。

所述的声波换能箱罩17的后面连接直径为0.4m的不锈钢圆筒形的箱罩16，声波换能箱罩17与圆筒形箱罩16的边缘通过螺栓元件固定连接，声波换能箱罩17与圆筒形箱罩开口相连。

所述的圆筒形的箱罩16外侧安装直径为1.6m的不锈钢聚能圆筒声波罩1，聚能圆筒声波罩1的一侧通过套环与声波换能箱罩17联接，声波换能装置20将声波用定向的聚能喇叭3发射到聚能圆筒声波罩1中。所述声波优选为声源出口声压级达到140dB以上的强声波。

所述的压缩空气集束声波增雨装置，通过压缩空气机装置，压缩空气通过空气引导装置10注入声波发生器5中，声波发生器5产生一定高频电能提供给声波换能器15，由声波换能器15将电能量转化机械能，然后通过矩阵型布置的聚能喇叭3将声波传递到聚能圆筒声波罩1中，声波在空气中产生非线性的声学效应，在传播过程中声波中的音频信号会自动解调出来，利用聚能圆筒声波罩1，发射具有指向性的声波使空气剧烈震动，造成空气中的水蒸气或微细水雾在声波的振动作用下形成雨滴，加之水雾的振动碰撞引起含尘空气的运动，使携带粉尘粒子的云滴和其他水雾离子相互碰撞，凝并进而下沉，从而实现可控的人工降雨，并达到除尘和消除雾化的作用。本发明绿色环保无污染、指向性强、空域限制小，准备工作及作业效率快。

申请人结合说明书附图对本发明的实施例做了详细的说明与描述，但是本领域技术人员应该理解，以上实施例仅为本发明的优选实施方案，详尽的说明只是为了帮助读者更好地理解本发明精神，而并非对本发明保护范围的限制，相反，任何基于本发明的发明精神所作的任何改进或修饰都应当落在本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种压缩空气集束声波增雨装置，包括空气压缩装置(18)、声波发生器(19)、声波换能装置(20)、圆筒形的箱罩(16)、聚能喇叭(3)、聚能圆筒声波罩(1)，其特征在于：

所述空气压缩装置(18)的出气口与声波发生器(19)的入口装配连接；声波发生器(19)通过声波换能装置(20)连接至圆筒形的箱罩(16)的一端；

在圆筒形的箱罩(16)上按矩阵型布置多个定向的聚能喇叭(3)。

所述圆筒形的箱罩(16)置于聚能圆筒声波罩(1)内，声波换能装置(20)将声波用定向的聚能喇叭(3)发射到聚能圆筒声波罩(1)中。

2.根据权利要求1所述的压缩空气集束声波增雨装置，其特征在于：

所述声波是强声波，强声波是指声源出口声压级达到140dB及以上的声波。

3.根据权利要求1所述的压缩空气集束声波增雨装置，其特征在于：

所述的空气压缩机装置(18)包括储气罐(8)、进气管(10)、出气管(13)、活塞(12)、电磁阀(9)、快排阀(11)，储气罐(8)的一侧连接有进气管(10)，进气管(10)上设置有电磁阀(9)和快排阀(11)，进气管(10)与活塞(12)之间连接弹簧，活塞(12)设置在出气管(13)之中，进气管(10)上的电磁阀(11)控制储气罐(8)内的压缩空气瞬间从出气管(13)喷出，快排筏(11)能够迅速释放顶住活塞(12)的压力，储气罐(8)的另一侧连接出气管(13)。

4.根据权利要求3所述的压缩空气集束声波增雨装置，其特征在于：

进气管(10)的长度为0.1m。

5.根据权利要求3所述的压缩空气集束声波增雨装置，其特征在于：

所述的声波发生器(19)内包括至少一个声腔(5)，每一个声腔(5)带有一个用于导入加压空气的声腔开口，声腔开口处设置用于产生声音的弹性膜片(6)。

6.根据权利要求5所述的压缩空气集束声波增雨装置，其特征在于：

所述声波发生器(19)的入口与空气压缩机装置(18)的出气管(13)相连；声波发生器(19)的输出端焊接输出线，输出线与声波换能装置(20)的输入端对应连接；

所述的空气压缩机装置(18)的出气管(13)和声波发生器(19)的入口通过滑动装配一个套环以可拆卸的方式机械连接起来。

7.根据权利要求6所述的压缩空气集束声波增雨装置，其特征在于：

进一步，在空气压缩机装置(18)的出气管(13)的端部设置空气引导装置(7)，空气引导装置(7)的前端设置注入器(14)，注入器(14)与空气引导装置(7)通过螺栓元件固定连接，出气管(13)与注入器(14)通过咬合装置相互连接起来，确保气动密封；

所述的空气引导装置(7)的出口与声波发生器(19)的入口端通过一个套环以滑动的方式机械的连接。

8.根据权利要求1所述的压缩空气集束声波增雨装置，其特征在于：

所述声波换能装置(20)包括声波换能箱罩(17)以及设置在箱罩(17)内腔室(4)中的换能器(15)；

所述的声波发生器(19)的输出端通过输出线连接至声波换能装置的内腔室(4)的入口与声波换能器(15)的输入端的插座相对应连接。

9.根据权利要求8所述的压缩空气集束声波增雨装置，其特征在于：

所述的声波换能器(15)的输出端连接不锈钢圆筒形的箱罩(16)，声波换能箱罩(17)与圆筒形箱罩(16)的边缘通过螺栓元件固定连接；

所述的圆筒形箱罩(16)的外侧安装圆筒声波罩(1)，圆筒声波罩(1)与声波换能装置(20)的箱罩(17)用螺栓元件固定连接。

10.根据权利要求9所述的压缩空气集束声波增雨装置，其特征在于：

所述不锈钢聚能圆筒声波罩(1)为直径为1.6m的不锈钢聚能圆筒声波罩，聚能圆筒声波罩(1)的一侧通过套环与声波换能箱罩(17)联接，声波换能装置(20)将声波用定向的聚能喇叭(3)发射到聚能圆筒声波罩(1)中。

11.根据权利要求1或2或10所述的压缩空气集束声波增雨装置，其特征在于：

聚能喇叭(3)将声波传递到聚能圆筒声波罩(1)中，发射具有指向性的声波，使附近空气剧烈震动，空气中的水蒸气在震动中集合在一起，形成雨滴。

12.根据权利要求11所述的压缩空气集束声波增雨装置，其特征在于：

所述声波换能装置(20)通过定向的聚能喇叭(3)发射到聚能圆筒声波罩(1)中的声波为声源出口声压级达到140dB及以上的强声波。