CN107271139A - 一种组合式麦克风阵列装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种组合式麦克风阵列装置，当麦克风成矩形阵列时，气浮垫上设置有移动装置，移动装置上安装有一号支架，一号支架上端与矩形框架相连，格栅板安装在矩形框架内，格栅板上安装有多个麦克风组件并且成矩形阵列排列，当麦克风成圆弧阵列时，气浮垫上设置有移动装置，移动装置上安装有二号支架，二号支架与圆弧桁架相连，圆弧桁架上设置有多个双列麦克风组件成圆弧形排列。本发明形成不同结构形式的阵列装置，整体可通过气浮垫进行移动，方便运输，主体结构使用圆管焊接，吹风试验时结构稳定无额外噪声，两种阵列构型均可沿直线单元移动，扩大声场测量范围。

Description

一种组合式麦克风阵列装置
技术领域
本发明涉及一种阵列装置，尤其是一种组合式麦克风阵列装置。
背景技术
麦克风阵列装置是由多个麦克风按照特定位置、形状排量而成的用于测量声场的装置。麦克风阵列装置是进行风洞气动噪声测量的重要设备，试验时将麦克风阵列装置安装在开口外侧或闭口试验段内，风洞吹风时测量试验件的气动噪声。基于不同的测量对象和使用场合，麦克风阵列装置有多种结构形式。不同用途的声学风洞都会配备相应形式的麦克风阵列装置。
欧美航空工业经过近百年的发展，形成了较为完善的试验设施，随着人们对气动噪声问题日益关注，国外飞机制造商、研究机构和高等院校自上世纪70年代至今建设了大量专业的气动声学风洞和配套的麦克风阵列装置，而我国对气动噪声的研究起步较晚，配套设备建设相对迟缓，为了快速形成气动噪声测量能力，急需研发出相应的气动噪声测量麦克风阵列。
随着测量对象的增多，麦克风阵列装置形式呈现多样化发展，因此无论是国内的声学风洞还是国外的声学风洞，都会配备多种多样的麦克风阵列装置以适应测量对象的多样化，但是，如果所有功能的麦克风阵列都独立为一个设备，那么对于一座声学风洞来说，配备麦克风阵列的种类会非常多，成本也非常高。因此，急需针对此种情况设计多功能的组合式麦克风阵列，通过不同部件的组合，形成不同结构形式的麦克风阵列。另外，随着自动化技术的发展，麦克风阵列可以沿特定轨迹精确移动，大大提高了声场测量的范围。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种组合式麦克风阵列装置，该装置可通过组合形成竖直矩形麦克风阵列和竖直圆弧麦克风阵列两种构型，使用此装置可完成对不同风洞试验模型气动噪声的定位和指向性测量。
一种组合式麦克风阵列装置，
当麦克风成矩形阵列时，其装置包括：格栅板、矩形框架、一号支架、移动装置、气浮垫和麦克风组件，所述气浮垫上设置有移动装置，移动装置上安装有一号支架，一号支架上端与矩形框架相连，格栅板安装在矩形框架内，格栅板上安装有多个麦克风组件并且成矩形阵列排列；
当麦克风成圆弧阵列时，其装置包括：二号支架、移动装置、气浮垫、圆弧桁架、和双列麦克风组件，所述气浮垫上设置有移动装置，移动装置上安装有二号支架，二号支架与圆弧桁架相连，圆弧桁架上设置有多个双列麦克风组件成圆弧形排列。
进一步，所述一号支架包括：矩形架支撑架、主三角架、连杆、侧三角架和辅助三角架，所述主三角架和辅助三角架并列放置在移动装置上，主三角架与辅助三角架通过连杆进行连接，所述侧三角架安装在辅助三角架右侧，矩形架支撑架安装在侧三角架上方，矩形架支撑架通过连接件与矩形框架。
进一步，所述二号支架包括：主三角架和连接架，所述主三角架和连接架并列设置在移动装置上方，主三角架和连接架顶端固定连接，所述连接架与圆弧桁架相连。
进一步，所述连接件包括：支撑轴和套筒，所述支撑轴一端通过螺母与矩形架支撑架锁紧连接，支撑轴另一端通过螺母与矩形框架锁紧相连。
进一步，所述麦克风组件包括：锁紧螺母、麦克风安装座、O型密封圈、夹紧螺母、麦克风和防风球，所述格栅板上设置有多个成矩形阵列的通孔，麦克风安装座通过锁紧螺母安装在通孔内，麦克风穿过麦克风安装座中心孔通过夹紧螺母进行夹紧，麦克风安装座外壁设置有圆形凹槽，凹槽内设置有O型密封圈，所述麦克风头部设置有防风球。
进一步，所述双列麦克风组件包括：横杆、轴套、探头管、安装座、锥形锁紧螺母、麦克风和防风球，所述横杆中间部位设置轴套，轴套与圆弧桁架固定连接，横杆两端均设置有探头管，探头管与横杆转动连接，并通过螺母进行锁紧，探头管另一端设置有安装座，麦克风安装在安装座头部中心，通过锥形锁紧螺母将麦克风锁紧，防风球安装在麦克风头部。
进一步，所述移动装置包括：移动框架、滑块、直线滑轨和移动平台，所述移动框架下端安装有多个滑块，移动平台设置在气浮垫上，直线滑轨安装在移动平台，滑块与直线滑轨配合使用。
本发明的有益效果为，组合式麦克风阵列装置可模块化组装，形成不同结构形式的阵列装置，整体可通过气浮垫进行移动，方便运输，主体结构使用圆管焊接，吹风试验时结构稳定无额外噪声，两种阵列构型均可沿直线单元移动，扩大声场测量范围。对于声学风洞进行气动噪声测量具有很重要的现实意义，可快速形成气动噪声试验能力。随着气动噪声试验技术的发展，对气动噪声风洞的需求急剧增大，其应用前景十分广阔。
附图说明
通过以下参照附图对本发明实施例的描述，本发明的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：
图1为麦克风矩形阵列装置示意图；
图2为图1的左视图；
图3为图1中连接件的局部放大图；
图4为图1中麦克风组件的局部放大图；
图5为麦克风圆弧型阵列装置示意图；
图6为双列麦克风组件示意图。
具体实施方式
根据附图进行一下说明，
一种组合式麦克风阵列装置，当麦克风成矩形阵列时，其装置包括：格栅板1、矩形框架2、一号支架、移动装置、气浮垫10和麦克风组件54，所述气浮垫10上设置有移动装置，移动装置上安装有一号支架，一号支架上端与矩形框架2相连，格栅板1安装在矩形框架2内，格栅板1上安装有多个麦克风组件54并且成矩形阵列排列；
当麦克风成圆弧阵列时，其装置包括：二号支架、移动装置、气浮垫10、圆弧桁架55和双列麦克风组件57，所述气浮垫10上设置有移动装置，移动装置上安装有二号支架，二号支架与圆弧桁架55相连，圆弧桁架55上设置有多个双列麦克风组件57成圆弧形排列。
所述一号支架包括：矩形架支撑架3、主三角架11、连杆12、侧三角架4和辅助三角架5，所述主三角架11和辅助三角架5并列放置在移动装置上，主三角架11与辅助三角架5通过连杆12进行连接，所述侧三角架4安装在辅助三角架5右侧，矩形架支撑架3安装在侧三角架4上方，矩形架支撑架3通过连接件53与矩形框架2。
所述二号支架包括：主三角架11和连接架21，所述主三角架11和连接架21并列设置在移动装置上方，主三角架11和连接架21顶端固定连接，所述连接架21与圆弧桁架55相连。
所述连接件53包括：支撑轴14和套筒13，所述支撑轴14一端通过螺母与矩形架支撑架3锁紧连接，支撑轴14另一端通过螺母与矩形框架2锁紧相连。
所述麦克风组件54包括：锁紧螺母15、麦克风安装座16、O型密封圈17、夹紧螺母18、麦克风19和防风球20，所述格栅板1上设置有多个成矩形阵列的通孔，麦克风安装座16通过锁紧螺母15安装在通孔内，麦克风19穿过麦克风安装座16中心孔通过夹紧螺母18进行夹紧，麦克风19安装座16外壁设置有圆形凹槽，凹槽内设置有O型密封圈17，所述麦克风19头部设置有防风球20。
所述双列麦克风组件57包括：横杆22、轴套60、探头管24、安装座25、锥形锁紧螺母23、麦克风19和防风球20，所述横杆22中间部位设置轴套60，轴套60与圆弧桁架55固定连接，横杆22两端均设置有探头管24，探头管24与横杆22转动连接，可一调节任意角度，并通过螺母进行锁紧，探头管24另一端设置有安装座25，麦克风19安装在安装座25头部中心，通过锥形锁紧螺母23将麦克风19锁紧，防风球20安装在麦克风19头部麦克风指向角度可调。
所述移动装置包括：移动框架6、滑块7、直线滑轨8和移动平台9，所述移动框架6下端安装有多个滑块7，移动平台9设置在气浮垫10上，直线滑轨8安装在移动平台9，滑块7与直线滑轨8配合使用，可对麦克风阵列装置进行微调。
矩形阵列麦克风安装座和圆弧阵列麦克风安装座采用非金属绝缘材料，可以将麦克风与金属框架隔离，降低对麦克风信号的干扰。
矩形麦克风阵列构型其用途是用于对不同模型进行气动噪声定位测量；
圆弧麦克风阵列构型其用途是用于对不同模型进行气动噪声指向性测量；
两种构型均可通过气浮垫10进行整体移动，并且矩形框架2可沿直线单元进行移动，定位准确快速，扩大了声场测量的范围和方便性。

Claims (7)

1.一种组合式麦克风阵列装置，其特征在于，
当麦克风成矩形阵列时，其装置包括：格栅板(1)、矩形框架(2)、一号支架、移动装置、气浮垫(10)和麦克风组件(54)，所述气浮垫(10)上设置有移动装置，移动装置上安装有一号支架，一号支架上端与矩形框架(2)相连，格栅板(1)安装在矩形框架(2)内，格栅板(1)上安装有多个麦克风组件(54)并且成矩形阵列排列；
当麦克风成圆弧阵列时，其装置包括：二号支架、移动装置、气浮垫(10)、圆弧桁架(55)和双列麦克风组件(57)，所述气浮垫(10)上设置有移动装置，移动装置上安装有二号支架，二号支架与圆弧桁架(55)相连，圆弧桁架(55)上设置有多个双列麦克风组件(57)成圆弧形排列。
2.根据权利要求1所述的一种组合式麦克风阵列装置，其特征在于，所述一号支架包括：矩形架支撑架(3)、主三角架(11)、连杆(12)、侧三角架(4)和辅助三角架(5)，所述主三角架(11)和辅助三角架(5)并列放置在移动装置上，主三角架(11)与辅助三角架(5)通过连杆(12)进行连接，所述侧三角架(4)安装在辅助三角架(5)右侧，矩形架支撑架(3)安装在侧三角架(4)上方，矩形架支撑架(3)通过连接件(53)与矩形框架(2)。
3.根据权利要求1所述的一种组合式麦克风阵列装置，其特征在于，所述二号支架包括：主三角架(11)和连接架(21)，所述主三角架(11)和连接架(21)并列设置在移动装置上方，主三角架(11)和连接架(21)顶端固定连接，所述连接架(21)与圆弧桁架(55)相连。
4.根据权利要求2所述的一种组合式麦克风阵列装置，其特征在于，所述连接件(53)包括：支撑轴(14)和套筒(13)，所述支撑轴(14)一端通过螺母与矩形架支撑架(3)锁紧连接，支撑轴(14)另一端通过螺母与矩形框架(2)锁紧相连。
5.根据权利要求1所述的一种组合式麦克风阵列装置，其特征在于，所述麦克风组件(54)包括：锁紧螺母(15)、麦克风安装座(16)、O型密封圈(17)、夹紧螺母(18)、麦克风(19)和防风球(20)，所述格栅板(1)上设置有多个成矩形阵列的通孔，麦克风安装座(16)通过锁紧螺母(15)安装在通孔内，麦克风(19)穿过麦克风安装座(16)中心孔通过夹紧螺母(18)进行夹紧，麦克风(19)安装座(16)外壁设置有圆形凹槽，凹槽内设置有O型密封圈(17)，所述麦克风(19)头部设置有防风球(20)。
6.根据权利要求1所述的一种组合式麦克风阵列装置，其特征在于，所述双列麦克风组件(57)包括：横杆(22)、轴套(60)、探头管(24)、安装座(25)、锥形锁紧螺母(23)、麦克风(19)和防风球(20)，所述横杆(22)中间部位设置轴套(60)，轴套(60)与圆弧桁架(55)固定连接，横杆(22)两端均设置有探头管(24)，探头管(24)与横杆(22)转动连接，并通过螺母进行锁紧，探头管(24)另一端设置有安装座(25)，麦克风(19)安装在安装座(25)头部中心，通过锥形锁紧螺母(23)将麦克风(19)锁紧，防风球(20)安装在麦克风(19)头部。
7.根据权利要求1所述的一种组合式麦克风阵列装置，其特征在于，所述移动装置包括：移动框架(6)、滑块(7)、直线滑轨(8)和移动平台(9)，所述移动框架(6)下端安装有多个滑块(7)，移动平台(9)设置在气浮垫(10)上，直线滑轨(8)安装在移动平台(9)，滑块(7)与直线滑轨(8)配合使用。
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