CN109493842B - 用于纤维束拉断声发射测量的隔声吸音罩及方法和用途 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种用于纤维束拉断声发射测量的隔声吸音罩及方法和用途，包括金属壳，金属壳内壁涂有吸音涂层，密多孔吸音层设于金属壳内侧且与金属壳内壁的吸音涂层之间形成二级吸音空气层，粗多孔吸音层设于密多孔吸音层内侧且与密多孔吸音层之间形成一级吸音空气层。使用时，将两个隔声吸音罩相对设置，分别安装在被拉伸的纤维束的上方和下方，金属壳向外，粗多孔吸音层向着束纤维。本发明还可用作束纤维强力仪的机壳。本发明结构简单、实用；刚性结构，抗震效果良好；能够对外界噪音进行反射隔绝，避免外界噪音传入拉伸测量区；对内吸收断裂声响，使断裂测量区保持静音。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于纤维束拉断声发射测量的隔声吸音罩及其使用方法和用途，属于纺织材料力学测量技术领域。
背景技术
纤维拉伸断裂时会发出声音，断裂强则发为高频声，表现为声音强；断裂弱则发低频声，表现为声音弱。由此可以根据测量纤维拉伸断裂声音的强弱来判断纤维拉伸断裂过程中强度的分布。因为纤维拉伸断裂声音非常微弱，所以测量设施周围需要设置一些吸音隔声的复合防护装置。
目前，常用的隔音装置一般由金属罩体或其他石棉、泡沫体构成。已知的日本专利号为“JP2004-44526A”提出的隔音罩由金属、聚酰胺或聚丙烯等材料制成。专利号为“CN1727631A”提出的隔音板由可选数量的闭孔泡沫层、开孔泡沫层和纤维吸音材料以可选的顺序层叠而成。这些隔音装置在设计时主要旨在使用隔音罩隔离来自声源的噪音，且大部分为平板式的，只能够将噪音反射掉，散射掉的声音微乎其微，且消音和隔音不能同时得到解决。此外，专利“CN102019885A”提出的隔音罩虽然有隔声吸音功能，但是，其全部由软质隔音层构成，主要是平板式结构，只考虑了对发动机发出的噪声进行隔声吸音，并未考虑对外部噪音的隔绝声传入。
因此，如何最大程度的隔绝外界噪音，避免对纤维拉伸断裂声测量产生影响，是本领域技术人员致力于解决的难题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种用于纤维束拉断声发射测量的，对外反射隔绝外界噪音、对内吸收断裂声响和保持静音的隔声吸音罩。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是提供一种用于纤维束拉断声发射测量的隔声吸音罩，其特征在于：包括金属壳，金属壳内壁涂有吸音涂层，密多孔吸音层设于金属壳内侧且与金属壳内壁的吸音涂层之间形成二级吸音空气层，粗多孔吸音层设于密多孔吸音层内侧且与密多孔吸音层之间形成一级吸音空气层。
优选地，所述粗多孔吸音层与密多孔吸音层之间外侧边沿设有用于形成一级吸音空气层厚度的橡胶垫圈。
优选地，所述金属壳、吸音涂层、密多孔吸音层、橡胶垫圈、粗多孔吸音层的外侧边沿互相固定在一起。
优选地，所述粗多孔吸音层底部设有用于与纤维束拉伸装置安装固定的底座。
优选地，所述金属壳为中间向上拱起、四周呈带倒圆角的矩形平面的罩体，所述金属壳表面为光滑平整的反射面，所述金属壳内壁粗糙并涂有所述吸音涂层。
优选地，所述密多孔吸音层为超细纤维非织造布或微孔高聚物发泡片，所述超细纤维非织造布的纤维粗细为3～10μm，所述微孔高聚物发泡片是指孔洞联通、平均孔径为10～20μm、可透气的发泡片。
优选地，所述粗多孔吸音层为纤维非织造布或粗微孔高聚物发泡片，所述纤维非织造布的纤维粗细为12～30μm，所述粗微孔高聚物发泡片是指孔洞联通、平均孔径为20～50μm、可透气的发泡片。
优选地，利用金属壳对外界噪音进行反射隔绝；利用吸音涂层、密多孔吸音层、粗多孔吸音层、以及密多孔吸音层与粗多孔吸音层之间形成的一级吸音空气层、密多孔吸音层与金属壳内壁的吸音涂层之间形成的二级吸音空气层构成的多层消声结构对内吸收断裂声响。
本发明还提供了一种用于纤维束拉断声发射测量的隔声吸音罩的使用方法，其特征在于：将两个上述的用于纤维束拉断声发射测量的隔声吸音罩相对设置，分别安装在被拉伸的纤维束的上方和下方，金属壳向外，粗多孔吸音层向着纤维束。
本发明还提供了一种所述的用于纤维束拉断声发射测量的隔声吸音罩的用途，其特征在于：用作束纤维强力仪的机壳。
由于采用了上述的技术方案，本发明与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：
(a)本发明结构简单、实用；刚性结构，抗震效果良好；
(b)本发明能够对外界噪音进行反射隔绝，避免外界噪音传入拉伸测量区；对内吸收断裂声响，使断裂测量区保持静音。
附图说明
图1为用于纤维束拉断声发射测量的隔声吸音罩的结构示意图；
图2为用于纤维束拉断声发射测量的隔声吸音罩使用示意图；
图3为纤维束拉断声发射测量装置记录的声脉冲曲线；
附图标记说明：
1-金属壳；2-吸音涂层；3-密多孔吸音层；4-橡胶垫圈；5-粗多孔吸音层；6-底座；7-夹紧孔；8-固定孔；91-上隔声吸音罩；92-下隔声吸音罩；10-纤维束。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。
图1为用于纤维束拉断声发射测量的隔声吸音罩的结构示意图，所述的用于纤维束拉断声发射测量的隔声吸音罩从外到内依次包括金属壳1、吸音涂层2、与吸音涂层2间形成二级吸音空气层的密多孔吸音层3、形成一级吸音空气层厚度的橡胶垫圈4、与密多孔吸音层3形成一级吸音空气层的粗多孔吸音层5、用于固定上述部件并安装于纤维束拉伸装置上的底座6。
所述的金属壳1为中间向上拱起、四周呈带倒圆角的矩形平面的罩体，表面为光滑平整的反射面，内侧为粗糙并涂有吸音性的吸音涂层2。
所述的密多孔吸音层3为超细纤维非织造布或微孔高聚物发泡片，超细纤维非织造布的纤维粗细为3～10μm。
所述的粗多孔吸音层5为常用的纤维非织造布或粗微孔高聚物发泡片，常用的纤维非织造布的纤维粗细为12～30μm。
所述的微孔高聚物发泡片是指孔洞联通的、平均孔径为10～20μm的、可以透气的发泡片；所述的粗微孔高聚物发泡片是指孔洞联通的、平均孔径为20～50μm、可透气的发泡片。
夹紧螺栓穿过金属壳1、吸音涂层2、密多孔吸音层3、橡胶垫圈4、粗多孔吸音层5、底座6外侧边沿的夹紧孔7将各部件固定在一起。金属壳1、吸音涂层2、密多孔吸音层3、橡胶垫圈4、粗多孔吸音层5、底座6外侧边沿还设有用于将装置与外部部件固定的固定孔8。
本发明的原理是利用外部的金属壳1对外界噪音进行反射隔绝，避免外界噪音传入拉伸测量区；利用内部的吸音涂层2、密多孔吸音层3、粗多孔吸音层5、以及密多孔吸音层3与粗多孔吸音层5之间形成的一级吸音空气层、密多孔吸音层3与吸音涂层2之间形成的二级吸音空气层构成的多层消声结构，对内吸收断裂声响，使断裂测量区保持静音。
结合图2，本发明提供的用于纤维束拉断声发射测量的隔声吸音罩使用时，将两个隔声吸音罩相对设置(如图2中的上隔声吸音罩91、下隔声吸音罩92)，分别安装在被拉伸的纤维束10的上方和下方，金属壳1向外，粗多孔吸音层5向着纤维束10。也可用于束纤维强力仪的机壳。
本发明提供的用于纤维束拉断声发射测量的隔声吸音罩可以将外界噪音反射隔绝，避免传入拉伸测量区，且将半椭圆弧形外壳中心的受噪音影响降到最低的同时，同时对内吸收断裂声响，保持静音，减少由于断裂声反射引起的测量误差，起到吸声隔音的双重作用。本发明结构简单而实用，且为刚性结构，抗震效果良好。
下面以几个具体的应用实例，说明本发明的使用效果。
实施例1
试样采用泡沫片测试，拉伸速度10mm/min，距离10mm。实验条件：温度20℃，相对湿度65％。
实施例2
试样采用精梳羊毛66支(2114um)测试，拉伸速度10mm/min，距离10mm。实验条件：温度20℃，相对湿度65％。
实施例3
试样采用Kevlar长丝测试，拉伸速度10mm/min，距离10mm。实验条件：温度20℃，相对湿度65％。
当纤维出现断裂的时候，信号波形出现明显的波峰和波谷，如图3所示。通过分析及计算每个拾音器收集的纤维断裂声波信号的信号波形的特征，可得到拉伸过程中束纤维的内部受力、损伤、断裂情况。本实施例中，采用的是Cool EditPro2.0软件采集和分析信号波形。
经实测：频率在50-100Hz，本发明提供的用于纤维束拉断声发射测量的隔声吸音罩的吸音系数为0.55-0.60；频率在100Hz-1000Hz，本发明提供的用于纤维束拉断声发射测量的隔声吸音罩的吸音系数为0.75-0.90。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并非对本发明任何形式上和实质上的限制，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明方法的前提下，还将可以做出若干改进和补充，这些改进和补充也应视为本发明的保护范围。凡熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，当可利用以上所揭示的技术内容而做出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本发明的等效实施例；同时，凡依据本发明的实质技术对上述实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变，均仍属于本发明的技术方案的范围内。
Claims (7)
1.一种用于纤维束拉断声发射测量的隔声吸音罩，所述隔声吸音罩相对设置，其特征在于：所述隔声吸音罩包括金属壳(1)，金属壳(1)内壁涂有吸音涂层(2)，密多孔吸音层(3)设于金属壳(1)内侧且与金属壳(1)内壁的吸音涂层(2)之间形成二级吸音空气层，粗多孔吸音层(5)设于密多孔吸音层(3)内侧且与密多孔吸音层(3)之间形成一级吸音空气层，粗多孔吸音层(5)与密多孔吸音层(3)之间外侧边沿设有用于形成一级吸音空气层厚度的橡胶垫圈(4)，金属壳(1)、吸音涂层(2)、密多孔吸音层(3)、橡胶垫圈(4)、粗多孔吸音层(5)的外侧边沿互相固定在一起，金属壳(1)为中间向上拱起、四周呈带倒圆角的矩形平面的罩体，金属壳(1)表面为光滑平整的反射面，金属壳(1)内壁粗糙并涂有吸音涂层(2)。
2.如权利要求1所述的一种用于纤维束拉断声发射测量的隔声吸音罩，其特征在于：所述粗多孔吸音层(5)底部设有用于与纤维束拉伸装置安装固定的底座(6)。
3.如权利要求1所述的一种用于纤维束拉断声发射测量的隔声吸音罩，其特征在于：所述密多孔吸音层(3)为超细纤维非织造布或微孔高聚物发泡片，所述超细纤维非织造布的纤维粗细为3～10μm，所述微孔高聚物发泡片是指孔洞联通、平均孔径为10～20μm、可透气的发泡片。
4.如权利要求1所述的一种用于纤维束拉断声发射测量的隔声吸音罩，其特征在于：所述粗多孔吸音层(5)为纤维非织造布或粗微孔高聚物发泡片，所述纤维非织造布的纤维粗细为12～30μm，所述粗微孔高聚物发泡片是指孔洞联通、平均孔径为20～50μm、可透气的发泡片。
5.如权利要求1所述的一种用于纤维束拉断声发射测量的隔声吸音罩，其特征在于：利用金属壳(1)对外界噪音进行反射隔绝；利用吸音涂层(2)、密多孔吸音层(3)、粗多孔吸音层(5)、以及密多孔吸音层(3)与粗多孔吸音层(5)之间形成的一级吸音空气层、密多孔吸音层(3)与金属壳(1)内壁的吸音涂层(2)之间形成的二级吸音空气层构成的多层消声结构对内吸收断裂声响。
6.一种用于纤维束拉断声发射测量的隔声吸音罩的使用方法，其特征在于：将两个如权利要求1～5任一项所述的用于纤维束拉断声发射测量的隔声吸音罩相对设置，分别安装在被拉伸的纤维束(10)的上方和下方，金属壳(1)向外，粗多孔吸音层(5)向着纤维束(10)。
7.一种如权利要求1～5任一项所述的用于纤维束拉断声发射测量的隔声吸音罩的用途，其特征在于：用作束纤维强力仪的机壳。
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