CN109405952A - 一种隔音箱和应用该隔音箱的测试系统及测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种隔音箱和带有该隔音箱的测试系统及测试方法，其中，隔音箱具有多重结构，内箱体为两层隔音材料，有效提高了监测信号的信噪比，并且本发明所述的隔音箱主要保护被检测部位免受环境噪声的影响，而并非将整个被检件移入隔音箱，适用于不同尺寸的被检件；同时，带有该隔音箱的测试系统采用“压紧式”的物理固定方式固定信号采集器，能够避免对被检件的二次破坏。本发明结构简单，操作方便，通用性和可重复性均较强。

Description

一种隔音箱和应用该隔音箱的测试系统及测试方法

技术领域

本发明涉及声信号无损检测技术领域，具体涉及一种隔音箱和应用该隔音箱的测试系统及测试方法。

背景技术

随着声信号无损检测设备的不断更新以及传感器灵敏度越来越高，可以检测到更加微弱的声信号。因此，关于环境噪声对有效信号干扰的问题变得越来越突出，尤其是空腔噪声对有效信号的影响，成为检测过程中不可忽略的因素之一。

声信号无损检测的过程需要在不受外部噪音条件影响的环境中进行，最理想的解决方案是建立一个可以彻底隔绝环境噪声的隔音室。但建立隔音室存在诸多问题，如：成本较高、搬运困难，而且仅能对尺寸较小的被检件进行检测。而实际工程项目中，有时被检件的体积庞大，不能整体移入隔音室，很难实现低门槛值、高信噪比的信号采集测试。

特别是在文物保护领域，由于被检件的特殊价值，在对其进行声信号无损检测时，固定、安装、测试以及拆卸的整个过程均不允许对被检件造成二次破坏。

综上，现有检测方法存在以下问题：

(1)传感器的固定方式。当被检测部位相对于水平面具有一定的倾角或者处于竖直状态时，目前多采用涂抹耦合剂的方式将传感器固定在被检件上。但现有耦合剂对非金属材质的被检件存在耦合剂下渗的现象，可能存在腐蚀作用。因此在具有历史文化价值的被检件中，耦合剂是不允许使用的，便导致传感器的固定成为了难题；

(2)测试过程中环境噪声的影响。如前所述，现有隔音箱在尺寸上不能适应体积大的被检件，但检测设备的不断更新使得如何去除环境噪声的问题变得越来越重要。

因此，如何有效去除环境噪声、固定传感器及检测体积较大的被检件成为目前亟待解决的问题。

发明内容

为了克服上述问题，本发明人进行了锐意研究，设计出一种隔音箱，所述隔音箱具有多重结构，其中，内箱体内为两层隔音材料，用于去除环境噪声，提高监测信号的信噪比；且配合隔音箱使用的夹紧装置采用“压紧式”的物理固定方式固定信号采集器，能够避免对被检件的二次破坏，并且夹紧装置能够多方向多节调节，可适应不同尺寸的被检件，从而完成了本发明。

具体来说，本发明的目的在于提供以下方面：

(1)一种隔音箱，其中，所述隔音箱包括外箱体1和内箱体2，其中，所述外箱体1为中空结构，优选为中空的长方体结构，所述内箱体2嵌套在外箱体1内。

(2)根据上述(1)所述的隔音箱，其中，

所述外箱体1包括正面板11、侧面板12和凸沿13，

优选地，所述凸沿13与正面板11平行，所述凸沿13与侧面板12垂直相交，

在所述外箱体1的正面板11上安装有紧固装置3，

所述内箱体2由隔音材料组成，包括两层，分别为第一层隔音材料21和第二层隔音材料22。

(3)根据上述(2)所述的隔音箱，其中，所述第一层隔音材料21贴合在外箱体1的内表面，所述第二层隔音材料22贴合在第一层隔音材料21的外表面

优选地，所述隔音材料为隔音毡，

更优选地，所述紧固装置3包括多个紧固单元，所述紧固单元在正面板11上均匀分布，

尤其优选地，所述紧固装置3具有螺纹结构。

(4)一种带有上述(1)至(3)之一所述隔音箱的测试系统，其中，所述测试系统还包括信号采集器、信号接收器和夹紧装置4，其中，

所述信号采集器位于隔音箱的外箱体1内，所述夹紧装置4安装在外箱体1的外侧，

所述夹紧装置4包括伸缩机构41和夹紧机构42，所述夹紧机构42连接在伸缩机构41的末端。

(5)根据上述(4)所述的测试系统，其中，

所述伸缩机构41包括两条伸缩臂411、连接两条伸缩臂的连接杆412和定位件413，

所述定位件413安装在伸缩臂411上。

(6)根据上述(5)所述的测试系统，其中，所述伸缩臂411包括内套管4111和外套管4112，所述内套管4111和外套管4112为间隙配合，

优选地，所述内套管4111和外套管4112均为多孔套管。

(7)根据上述(4)或(5)所述的测试系统，其中，所述夹紧机构42连接在伸缩机构41的末端，

优选地，所述夹紧机构42与伸缩臂411共平面。

(8)根据上述(7)所述的测试系统，其中，

所述夹紧机构42包括夹持杆421、夹持头422和防护头423，所述夹持头422连接在夹持杆421的末端，优选地，所述夹持头422为片状。

(9)一种测试方法，尤其是利用上述(4)至(8)之一所述测试系统进行测试，包括以下步骤：

1)将信号采集器贴附在被检件表面，对隔音箱进行定位校准；

2)调节紧固装置3和夹紧装置4，使得信号采集器、隔音箱及被检件之间牢固接触；

3)对被检件进行音频信号检测，由信号接收器获得检测结果；

4)测试结束后，依次调松紧固装置3和夹紧装置4，取下夹紧装置4、隔音箱和信号采集器。

(10)根据上述(9)所述的测试方法，其中，

步骤1)中，将紧固装置3的每一个紧固单元对准相应的信号采集器，对隔音箱进行定位校准；

步骤2)中，将夹紧装置4放置在隔音箱的外部，使两条伸缩臂411与隔音箱两个凸沿13贴合，并适当调整定位件413的位置，使夹紧装置4可以对隔音箱进行夹持作业；

旋转夹紧机构42的夹持杆421，使夹持头422与防护头423牢固的贴在被检件与所述隔音箱之间，使得隔音箱与被检件充分接触。

本发明所具有的有益效果包括：

(1)本发明提供的隔音箱，采用多重结构，内箱体由两层隔音材料构成，可大幅度减小外部高频以及低频噪声对音频信号监测结果的影响；

(2)本发明提供的隔音箱，主要保护对被检测部位免受环境噪声的影响，而非将整个被检件移入隔音箱，提高了隔音箱的适用范围；

(3)本发明提供的应用上述隔音箱的测试系统，能够使隔音箱与被检件充分夹紧，也可以在一定程度上提高隔音效果，提高监测信号的信噪比；

(4)本发明提供的测试系统，采用夹紧的方式固定信号采集器，有效地解决了在一些特殊场合下耦合剂的腐蚀和下渗现象，避免了对被检件的二次破坏；

(5)本发明提供的测试系统，其夹紧装置具有多方向多节调节，可以适应不同尺寸的被检件，使用范围更广泛。

附图说明

图1a示出本发明所述隔音箱的主视结构图；

图1b示出本发明所述隔音箱的侧视结构图；

图1c示出本发明所述隔音箱的俯视结构图；

图2示出本发明所述隔音箱的整体结构图；

图3示出本发明所述测试系统的整体结构图；

图4a示出本发明所述夹紧装置的主视结构图；

图4b示出本发明所述夹紧机构的侧视结构图；

图4c示出本发明所述夹紧机构的仰视结构图；

图5示出本发明所述夹紧机构的整体结构图。

附图标号说明：

1-外箱体；

11-正面板；

12-侧面板；

121-第一侧面板；

122-第二侧面板；

123-第三侧面板；

124-第四侧面板；

13-凸沿；

2-内箱体；

21-第一层隔音材料；

22-第二层隔音材料；

3-紧固装置；

4-夹紧装置；

41-伸缩机构；

411-伸缩臂；

4111-内套管；

4112-外套管；

412-连接杆；

413-定位件；

42-夹紧机构；

421-夹持杆；

422-夹持头；

423-防护头。

具体实施方式

下面通过附图和实施方式对本发明进一步详细说明。通过这些说明，本发明的特点和优点将变得更为清楚明确。其中，尽管在附图中示出了实施方式的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。

本发明提供了一种隔音箱，如图1a～图1c所示，所述隔音箱包括外箱体1、内箱体2和紧固装置3，其中，所述内箱体2嵌套在所述外箱体1内，所述紧固装置3安装在外箱体1上。

根据本发明一种优选的实施方式，所述外箱体1为中空结构，优选为中空的长方体结构，所述外箱体1包括正面板11、侧面板12和凸沿13。

其中，如图2所示，所述侧面板12包括第一侧面板121，第二侧面板122，第三侧面板123和第四侧面板124，所述第一侧面板121和第三侧面板123为相对的位置关系，第二侧面板122和第四侧面板124是相对的位置关系。第一至第四侧面板首尾相接，组成长方体的侧面结构。

优选地，在侧面板12上开设有圆孔。

其中，在侧面板12的第一侧面板121上开设有一个圆孔，主要用于内部设备(信号采集器)的走线。

在进一步优选的实施方式中，如图2所示，所述凸沿13与正面板11平行，所述凸沿13与侧面板12垂直相交。

其中，所述凸沿13连接在第二侧面板122和第四侧面板124的底边上，并由两个侧面板的底边分别向两侧延伸得到。

根据本发明一种优选的实施方式，所述外箱体1由金属材料制成，优选地，由铝板制成。

其中，经综合考虑隔音效果和箱体材料的密度等因素，本发明中优选选用2mm厚铝板制成隔音箱的外箱体1。

根据本发明一种优选的实施方式，所述内箱体2由隔音材料组成，包括第一层隔音材料21和第二层隔音材料22，优选地，所述隔音材料为隔音毡，更优选为全频率隔音毡。

在进一步优选的实施方式中，所述第一层隔音材料21贴合在外箱体1的内表面，所述第二层隔音材料22贴合在第一层隔音材料21的外表面。

其中，所述两层隔音材料通过胶粘的方式与外箱体的内表面及与彼此固定在一起，所述第一层隔音材料21和第二层隔音材料22的组合能够实现在全频段范围内减小外部噪声对隔音箱内信号采集器的影响，起到提高信噪比的作用。

此外，在上述侧面板12上开设的圆孔处也设置有两层隔音材料，以确保隔音箱内能够最大限度的降低外部噪声的影响。

根据本发明一种优选的实施方式，如图1和图2所示，所述紧固装置3安装在正面板11上。

其中，所述紧固装置3用于固定隔音箱内的信号采集器，帮助信号采集器与被检件充分接触，避免因长期监测造成信号采集器脱落而影响检测效果。

在进一步优选的实施方式中，所述紧固装置3包括多个紧固单元，所述紧固单元在正面板11上均匀分布，

优选地，所述紧固装置3的末端由外箱体1外侧穿过正面板11，进入中空结构中。

在更进一步优选的实施方式中，所述紧固装置3具有螺纹结构，优选为螺栓。

其中，所述紧固装置3的末端也安装有隔音材料，是为了减小其与信号采集器接触过程中产生的振动对检测效果的影响，从而更有效地提供给隔音箱内的中空结构一个稳定的测试环境。

本发明提供的隔音箱，结构简单，操作方便，通用性和可重复性较强；采用本发明提供的隔音箱进行声信号检测，能够大幅度减小外部噪声对音频信号监测结果的影响，且能够适应各种尺寸的被检件。

本发明还提供了一种带有上述隔音箱的测试系统，如图3所示，该测试系统还包括信号采集器、信号接收器和夹紧装置4，其中，所述信号采集器位于隔音箱的中空结构内，优选为传感器；所述信号接收器用于接收信号采集器采集到的信号；所述夹紧装置4用于将被检件与隔音箱外箱体1夹紧。

根据本发明一种优选的实施方式，如图4a～图4c、图5所示，所述夹紧装置4包括伸缩机构41和夹紧机构42，所述伸缩机构41包括两条伸缩臂411、连接两条伸缩臂的连接杆412和定位件413，

所述定位件413安装在伸缩臂411上。

其中，伸缩机构41的两条伸缩臂411可以依据被检件的大小及被检测的位置来收缩或者伸长，以在最适合的位置进行夹紧固定。

在进一步优选的实施方式中，所述伸缩臂411包括内套管4111和外套管4112，所述内套管4111和外套管4112为间隙配合。

在更进一步优选的实施方式中，所述内套管4111和外套管4112均为多孔套管。

其中，在实际检测的过程中，依据被检件的大小将内套管和外套管调至合适的位置，并使内外套管的孔对齐，插入定位件进行定位，其可以适用于不同尺寸的被检件。

优选地，所述内套管4111和外套管4112为方形多孔套管。

其中，为了使夹紧装置更贴合的与隔音箱和被检件接触，所述外套管和内套管的形状设置为方形，使得各装置之间的接触为面面接触。

根据本发明一种优选的实施方式，所述夹紧机构42连接在伸缩机构41的末端，优选连接在伸缩臂411的末端。

在进一步优选的实施方式中，所述夹紧机构42与伸缩臂411共平面。

在更进一步优选的实施方式中，所述夹紧机构42与伸缩机构41的连接杆412平行。

根据本发明一种优选的实施方式，所述夹紧机构42包括夹持杆421、夹持头422和防护头423，

优选地，所述夹持杆421顶端连接有旋转把手，末端自一条伸缩臂的外侧向内穿入。

在进一步优选的实施方式中，在所述夹持杆421末端连接有夹持头422。

在更进一步优选的实施方式中，所述夹持头422为片状。

优选地，所述夹持头422上安装有减振材料。

其中，夹持头上安装减振材料是为了减小夹紧机构与被检件接触时产生的振动，从而进一步减小外部环境对声信号采集的影响。

本发明提供的测试系统，能够采用夹紧的方式固定信号采集器，能够避免对被检件的二次破坏，同时可以在一定程度上提高监测信号的信噪比。

本发明还提供了一种测试方法，利用上述测试系统进行无损检测，所述方法包括以下步骤：

1)将信号采集器贴附在被检件表面，对隔音箱进行定位校准。

在本发明中，使隔音箱上紧固装置3的每一个紧固单元对准相应的信号采集器，对隔音箱进行定位校准。

2)调节紧固装置3和夹紧装置4，使得信号采集器、隔音箱及被检件之间紧密接触。

在本发明中，调节紧固装置3，使其末端抵在信号采集器的外表面，使得信号采集器与隔音箱紧密接触。

在本发明中，调节夹紧装置4，使其两条伸缩臂411与隔音箱两个凸沿13贴合，并调节夹紧机构42的夹持杆421，使得夹持头422与防护头423将被检件与隔音箱紧密的贴合在一起。

其中，将夹紧装置4放置在隔音箱的外部，并适当调整伸缩臂上定位件413的位置，使夹紧装置4可以对隔音箱进行夹持作业。

3)对被检件进行音频信号检测，由信号接收器接收获得测试结果；

4)测试结束后，依次调松紧固装置3和夹紧装置4，取下夹紧装置4、隔音箱和信号采集器。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前”“后”等指示的方位或位置关系为基于本发明工作状态下的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

以上结合了优选的实施方式对本发明进行了说明，不过这些实施方式仅是范例性的，仅起到说明性的作用。在此基础上，可以对本发明进行多种替换和改进，这些均落入本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种隔音箱，其特征在于，所述隔音箱包括外箱体(1)和内箱体(2)，其中，

所述外箱体(1)为中空结构，优选为中空的长方体结构，

所述内箱体(2)嵌套在外箱体(1)内。

2.根据权利要求1所述的隔音箱，其特征在于，

所述外箱体(1)包括正面板(11)、侧面板(12)和凸沿(13)，

优选地，所述凸沿(13)与正面板(11)平行，所述凸沿(13)与侧面板(12)垂直相交，

在所述外箱体(1)的正面板(11)上安装有紧固装置(3)，

所述内箱体(2)由隔音材料组成，包括两层，分别为第一层隔音材料(21)和第二层隔音材料(22)。

3.根据权利要求2所述的隔音箱，其特征在于，所述第一层隔音材料(21)贴合在外箱体(1)的内表面，所述第二层隔音材料(22)贴合在第一层隔音材料(21)的外表面

优选地，所述隔音材料为隔音毡，

更优选地，所述紧固装置(3)包括多个紧固单元，所述紧固单元在正面板(11)上均匀分布，

尤其优选地，所述紧固装置(3)具有螺纹结构。

4.一种带有权利要求1至3之一所述隔音箱的测试系统，其特征在于，所述测试系统还包括信号采集器、信号接收器和夹紧装置(4)，其中，

所述信号采集器位于隔音箱的外箱体(1)内，所述夹紧装置(4)安装在外箱体(1)的外侧，

所述夹紧装置(4)包括伸缩机构(41)和夹紧机构(42)，所述夹紧机构(42)连接在伸缩机构(41)的末端。

5.根据权利要求4所述的测试系统，其特征在于，

所述伸缩机构(41)包括两条伸缩臂(411)、连接两条伸缩臂的连接杆(412)和定位件(413)，

所述定位件(413)安装在伸缩臂(411)上。

6.根据权利要求5所述的测试系统，其特征在于，所述伸缩臂(411)包括内套管(4111)和外套管(4112)，所述内套管(4111)和外套管(4112)为间隙配合，

优选地，所述内套管(4111)和外套管(4112)均为多孔套管。

7.根据权利要求4或5所述的测试系统，其特征在于，所述夹紧机构(42)连接在伸缩机构(41)的末端，

优选地，所述夹紧机构(42)与伸缩臂(411)共平面。

8.根据权利要求7所述的测试系统，其特征在于，

所述夹紧机构(42)包括夹持杆(421)、夹持头(422)和防护头(423)，所述夹持头(422)连接在夹持杆(421)的末端，优选地，所述夹持头(422)为片状。

9.一种测试方法，尤其是利用权利要求4至8之一所述测试系统进行测试，其特征在于，包括以下步骤：

1)将信号采集器贴附在被检件表面，对隔音箱进行定位校准；

2)调节紧固装置(3)和夹紧装置(4)，使得信号采集器、隔音箱及被检件之间紧密接触；

3)对被检件进行音频信号检测，由信号接收器获得检测结果；

4)测试结束后，依次调松紧固装置(3)和夹紧装置(4)，取下夹紧装置(4)、隔音箱和信号采集器。

10.根据权利要求9所述的测试方法，其特征在于，

步骤1)中，将所述隔音箱上紧固装置(3)的每一个紧固单元对准相应的信号采集器，对隔音箱进行定位校准；

步骤2)中，调节所述紧固装置(3)，使其末端抵在信号采集器的外表面，使得信号采集器与隔音箱紧密接触；

步骤2)中，调节所述夹紧装置(4)，使其两条伸缩臂(411)与隔音箱两个凸沿(13)贴合，并调节夹紧机构(42)的夹持杆(421)，使得夹持头(422)与防护头(423)将被检件与隔音箱紧密的贴合在一起。