CN106814133B - 一种嵌入型管道气流断面均匀性检测的声频阵列法 - Google Patents

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Abstract

本发明提出一种嵌入型管道气流断面均匀性检测的声频阵列法，包括：哨阵列1、多通道声波频谱测试仪2。本声频阵列利用带声频探针的哨子作阵元，当气流流经哨阵列，不同位置的哨子产生各自的声频，用多通道声波频率测试仪获得各阵元的频率，得到完整的声频分布，即获得了气流分布。由于哨子是气流可通过的，因此本方法可作为内嵌入管道的气流断面均匀性检测手段，又由于哨子截面面积可做到很小，且探针所占面积也很小，因此本方法可做到较高空间采集分辨率。

Description

一种嵌入型管道气流断面均匀性检测的声频阵列法
技术领域
本发明涉及一种嵌入型管道气流断面均匀性检测的声频阵列法。
背景技术
管道内气流均匀性检测，通常采用阵列传感器。由于压力传感器的膜片面积较大，且不可穿透，其阵列结构不适用于气流断面均匀性检测。
发明内容
本发明提出一种嵌入型管道气流断面均匀性检测的声频阵列法，包括：哨阵列、多通道声波频谱测试仪；所述哨阵列置于待检测的气流管道内，哨阵列由2个以上的圆筒形哨子外壁间紧密贴接而成，2个以上的哨子的进气口处于气流管道内垂直于气流方向的同一平面上；进气口面向气流方向；于每一个哨子的发声口处均设置有一个声频探针；声频探针通过导线与多通道声波频谱测试仪信号连接。哨阵列中的哨子为同一形状和尺寸规格的哨子。哨子为等直径圆筒形，进气口与出气口截面垂直于筒壁，进气与出气方向与管道内气流方向相同，哨子发声口位于筒壁上。于圆筒内进气口和发声口之间固定有挡片，挡片的一侧边缘与圆筒内壁面间留有空隙。哨阵列中的哨子进气口口径依需要的空间采集分辨率决定，即想获得相对管道截面积而言较高空间分辨率可采用小口径哨子，想获得相对管道截面积而言较低的空间采集分辨率可采用大口径哨子。哨子之间紧密且并行排列，布满垂直于气流方向的气流管道内的待测气流断面。当气流流经哨阵列，不同位置的哨子产生各自的声频并由探针采集，用多通道声波频率测试仪获得各哨子阵元的频率，得到完整的声频分布，即获得了气流分布。声频探针设置于哨子的外壁面靠近发声口处。
附图说明
图1为本发明原理图。图中1为哨阵列，2为多通道声波频率分析仪，3为声频信号，4为筒壁，5为进气口，6为发声口，7为出气口，8为哨子截面。
具体实施方式
以下通过实施例并参考附图对本发明进行详细说明。
本发明提出一种嵌入型管道气流断面均匀性检测的声频阵列法，包括：哨阵列1、多通道声波频谱测试仪2；所述哨阵列置于待检测的气流管道内，哨阵列由2个以上的圆筒形哨子外壁间紧密贴接而成，2个以上的哨子的进气口处于气流管道内垂直于气流方向的同一平面上；进气口面向气流方向；于每一个哨子的发声口处均设置有一个声频探针；声频探针通过导线与多通道声波频谱测试仪信号连接。哨阵列中的哨子为同一形状和尺寸规格的哨子。哨子为等直径圆筒形，进气口与出气口截面垂直于筒壁，进气与出气方向与管道内气流方向相同，哨子发声口位于筒壁上。于圆筒内进气口和发声口之间固定有挡片，挡片的一侧边缘与圆筒内壁面间留有空隙。哨阵列中的哨子进气口口径依需要的空间采集分辨率决定，即想获得相对管道截面积而言较高空间分辨率可采用小口径哨子，想获得相对管道截面积而言较低的空间采集分辨率可采用大口径哨子。哨子之间紧密且并行排列，布满垂直于气流方向的气流管道内的待测气流断面。当气流流经哨阵列，不同位置的哨子产生各自的声频并由探针采集，用多通道声波频率测试仪获得各哨子阵元的频率，得到完整的声频分布，即获得了气流分布。声频探针设置于哨子的外壁面靠近发声口处。
图1示出的是一种嵌入型管道气流断面均匀性检测的声频阵列法原理图，如图所示，包括：哨阵列1、多通道声波频谱测试仪2。本声频阵列利用哨子作阵元，当气流流经哨阵列，不同位置的哨子产生各自的声频，用多通道声波频率测试仪获得各阵元的频率，得到完整的声频分布，即获得了气流分布。本方法可作为内嵌入管道的气流断面均匀性检测手段，且具有较高空间采集分辨率。
实施例为：管道内径200mm，哨筒外径10mm，哨筒长40mm，哨子数228个，声频采集通道228个，空间分辨率为0.73点/平方厘米。

Claims (8)

1.一种嵌入型管道气流断面均匀性检测的声频阵列法，包括：哨阵列(1)、多通道声波频谱测试仪(2)；所述哨阵列置于待检测的气流管道内，哨阵列由2个以上的圆筒形哨子外壁间紧密贴接而成，2个以上的哨子的进气口处于气流管道内垂直于气流方向的同一平面上；进气口面向气流方向；于每一个哨子的发声口处均设置有一个声频探针；声频探针通过导线与多通道声波频谱测试仪信号连接。
2.按照权利要求1所述的声频阵列法，其特征在于：哨阵列中的哨子为同一形状和尺寸规格的哨子。
3.按照权利要求1所述的声频阵列法，其特征在于：哨子为等直径圆筒形，进气口与出气口截面垂直于筒壁，进气与出气方向与管道内气流方向相同，哨子发声口位于筒壁上。
4.按照权利要求3所述的声频阵列法，其特征在于：于圆筒内进气口和发声口之间固定有挡片，挡片的一侧边缘与圆筒内壁面间留有空隙。
5.按照权利要求1或2所述的声频阵列法，其特征在于：哨阵列中的哨子进气口口径依需要的空间采集分辨率决定，即想获得相对管道截面积而言较高空间分辨率可采用小口径哨子，想获得相对管道截面积而言较低的空间采集分辨率可采用大口径哨子。
6.按照权利要求1所述的声频阵列法，其特征在于：哨子之间紧密且并行排列，布满垂直于气流方向的气流管道内的待测气流断面。
7.按照权利要求1所述的声频阵列法，其特征在于：当气流流经哨阵列，不同位置的哨子产生各自的声频并由探针采集，用多通道声波频率测试仪获得各哨子阵元的频率，得到完整的声频分布，即获得了气流分布。
8.按照权利要求1所述的声频阵列法，其特征在于：声频探针设置于哨子的外壁面靠近发声口处。
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