CN109640202A - 一种组装式多功能传声器阵列架装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种组装式多功能传声器阵列架装置，包括底座和设置在底座上的支撑架，所述支撑架包括一根支撑立柱和连接在支撑立柱上的若干个阵列单元，阵列单元由若干结构相同的支撑杆拼接而成，支撑杆的结构与所述支撑立柱的结构相同，每一个面上设置有用于定位和固定的滑槽，所述滑槽内设置有用于固定传声器的支杆，通过滑动支杆可以调节传声器的位置；与传统的阵列架相比，本发明最大的优势就在于可以拆卸，从而使得庞大的阵列架可以轻松的进行收纳，避免较大的空间浪费；其次，因为采用型材作为阵列架的主要组成构件，因此阵列架可以任意组合，从而使得同一个支撑架可以实现组合成不同形状要求的阵列架，从而满足不同的风洞试验。

Description

一种组装式多功能传声器阵列架装置

技术领域

本发明属于噪声试验领域，具体为一种组装式多功能传声器阵列架装置。

背景技术

除风洞本身外，风洞试验设备主要包括模型、支撑装置和测试系统，以上构成了实施风洞试验的三大基本要素。风洞试验时，将模型安装在支撑装置上，在风洞中吹风并通过测试系统（天平、测压阀、传声器等）获取模型的气动力和气动噪声等试验数据。

噪声试验时，传声器（俗称麦克风）是测试系统的必备组成设备。为了将传声器固定在试验现场（风洞或外场）的指定位置，传统上有两类方法。其一是将传声器安装在三角支架或支座上，但三角支架或支座的高度通常有限（2米左右）且只能安装少量传声器，无法满足大型风洞、多通道（几十至上百个）传声器声学测试的要求。其二是根据试验项目和试验设置的要求设计并焊接加工专用的阵列架，但这种阵列架通用性不强——试验项目或设置不同则阵列架也不同，而且试验完成后只能废弃或需要占用大量空间进行存储。

发明内容

本发明的目的是提供一种能满足各种风洞、各种试验对象的传声器阵列架，为风洞试验提供重要保障。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种组装式多功能传声器阵列架装置，包括底座、设置在底座上的支撑架和设置在支撑架上的若干传声器：

所述支撑架包括一根支撑立柱和连接在支撑立柱上的若干个阵列单元，阵列单元为矩形单元或弧形单元的一种，所述阵列单元由若干结构相同的支撑杆拼接而成，支撑杆的结构与所述支撑立柱的结构相同，均为四面体结构，每一个面上设置有用于定位和固定的滑槽。

所述滑槽内设置有用于固定传声器的支杆，传声器通过滑动支杆可以调节相对于支撑杆的位置。

在上述技术方案中，包括若干个底座，每个底座上连接一根支撑立柱，支撑立柱通过螺栓与底座进行固定连接。

在上述技术方案中，所述支撑立柱包括若干节支撑杆，从下至上支撑杆的直径逐步减小,所述组成支撑立柱的支撑杆结构与构成阵列单元的支撑杆结构相同。

在上述技术方案中，所述底座上设置有用于辅助支撑立柱固定的支撑杆，所述支撑杆与支撑立柱和底座之间构成三角形结构，支撑杆与支撑立柱、底座之间通过螺栓固定连接，所述用于辅助支撑立柱的支撑杆的结构与构成阵列单元的支撑杆结构相同。

在上述技术方案中，所述底座的底端的四个角分别设置有万向轮用于移动底座，所述每一个万向轮对应的底座上设置有用于锁紧的锁紧结构。

在上述技术方案中，所述锁紧结构为支撑螺杆，所述支撑螺杆的长度大于万向轮的高度，支撑螺杆从上而下通过螺纹孔贯穿整个底座。

在上述技术方案中，支撑杆的四面体结构，其中每个面上包括有不少于两个滑槽，所述滑槽沿着支撑杆的长度方向平行设置。

在上述技术方案中，所述滑槽为凸形结构，上端开口直径小于下端开口直径。

在上述技术方案中，所述传声器通过万向调节座连接到滑动支杆上。

在上述技术方案中，所述底座、底座上的支撑架均是通过螺栓固定连接，每一个部件之间相互可以拆卸。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

与传统的阵列架相比，本发明最大的优势就在于可以拆卸，从而使得庞大的阵列架可以轻松的进行收纳，避免较大的空间浪费；其次，因为采用型材作为阵列架的主要组成构件，因此阵列架可以任意组合，从而使得同一个支撑架可以实现组合成不同形状要求的阵列架，进而满足不同的风洞试验，同时因为采用型材构件，整个阵列架非常轻质，非常方便运输和组装，减少试验前期的准备时间和后期的拆除时间。

附图说明

本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：

图1为可移动底座的示意图；

图2为立柱连接段局部示意图；

图3为单件传声器阵列架组装完成示意图；

图4为30通道远场传声器阵列架示意图；

图5、图6为支撑立柱的结构示意图；

图中：1是可移动底座；2、8、10是立柱；3是加固辅助装置；4是传声器支杆；5是万向调节座；6是万向轮；7是支撑螺杆；9是连接卡板；11是滑槽。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

实施例一

如图3所示，是单件组装式多功能传声器阵列架组装完成后的示意图，其结构简单、拆装方便，主要由可移动底座1、立柱2、加固辅助装置3、传声器支杆4、万向调节座5等组装而成。

如图1所示，本发明的可移动底座1为框架结构，由外框四根钢管和内框四根钢管焊接而成。内框四根钢管的中间有一平台，平台上预打孔便于连接立柱。外框与内框相交的四个角上方各有一个小型平台，平台中间预打孔以与加固辅助装置连接。可移动底座1四个角的上方也各有一个小型平台，平台中间预打孔以连接备用的吊环螺钉。可移动底座1四个角的底部各有一个万向轮6，便于在不同位置之间移动。可移动底座1的底部还有四个支撑螺杆7，支撑螺杆可旋转以调整高度——移动过程中，固定座高度低于万向轮高度以便于进行移动操作；当阵列架调整到位后，支撑螺杆高度调整到接触地面并锁紧以固定整个装置。

如图2所示，本发明的立柱2通过四个三角形连接件立于可移动底座1中心，三角形连接件的一边通过螺杆和螺母与可移动底座1的平台连接，另一边通过螺杆和螺母与立柱2连接。立柱2由成品铝型材切割而成。当试验设置要求阵列架高度较高（如大于10米）时，立柱2可由若干根不同粗细的铝型材组装而成，由下往上逐渐变细。如图3所示，不同粗细的铝型材有部分交叉重叠并通过螺杆和螺母与两边的卡板固定。

本发明的加固辅助装置3所用的型材加固装置由扁平的铝型材切割而成，一端连接在底部立柱2腰部的卡槽内，另一端连接在可移动底座1外框与内框相交的平台上。型材加固装置与立柱2、可移动底座1内框组成稳固的三角结构对立柱2进行加固。当立柱2较高时，为确保立柱2顶端的稳固，加固辅助装置3可添加备用的张线加固装置。张线加固装置一端通过备用的吊环螺钉和花篮螺栓连接在可移动底座1四个角上方的平台上，另一端连接在通过螺杆和螺母固定于立柱2上端的吊环螺钉上。

当传声器需要布置在远离支柱所在直立段或传声器个数较多时，可设计加工阵列支架。阵列支架通过三角形连接件固定于一根或几根立柱2上。阵列支架根据试验项目和试验设置的不同可有多种形式，如直线支架（远场噪声试验）、弧形支架（指向性噪声试验）、网状支架（传声器阵列试验）等。

如图3所示，本发明的传声器支杆4为传声器提供支撑，根据试验项目和试验设置的不同可有多种形式，如L形、Z字形等。传声器支杆一端连接在立柱2或阵列支架上，另一端与万向调节座5相连。传声器支杆4要确保连上传声器后，传声器头部远离立柱2或阵列支架以减小声反射的影响。

如图3所示，本发明的万向调节座有锁紧机构可将传声器固定在调节座上。万向调节座可实现XYZ三个方向的任意调节，以确保所有传声器的头部指向试验项目和试验设置要求的方向。

实施例二

如图4所示，以30通道远场传声器阵列架装置为例，给出本发明的实施过程。

根据试验项目和试验设置的要求，传声器阵列架整体长度12米，高度11米，传声器分三排布置，每排10个通道的传声器，且所有传声器需指向同一给定位置。为实现上述目的，并确保整个阵列架的稳定，需4件如图3所示的组装式装置（其中立柱2包含两段不同粗细的铝型材），并搭配6根铝型材阵列支架、30个阵列支杆4和30个万向调节座5组装而成。

加工完成后，单件可移动底座1为如图1所示的一个整体，其它铝型材、阵列支杆4和万向调节座5等为散件运往试验准备现场。首先组装如图3所示的单件装置，将两段不同粗细的铝型材部分交叉重叠并通过螺杆和螺母与两边的卡板固定形成一根整体的立柱2。随后将其较粗的一端通过四个三角形连接件立于可移动底座1中心，三角形连接件的一边通过螺杆和螺母与立柱2粗端的四个侧边连接， 另一边通过螺杆和螺母与可移动底座1的平台连接。将4根扁平的铝型材一端连接在底部立柱2腰部的卡槽内，另一端连接在可移动底座1外框与内框相交的平台上构成加固辅助装置3的型材加固装置。

四个如图3所示的单件装置组装完成后，将可移动底座1底部的4个支撑螺杆高度调到低于万向轮高度移动到布置现场。当阵列架调整到位后，调整支撑螺杆高度到接触地面并锁紧固定整个装置。将6根铝型材阵列支架按试验设置确定的高度通过三角形连接件固定于4根立柱上并在立柱2的顶部和可移动底座1之间安装张线加固装置。随后，根据试验设置确定的位置将30个阵列支杆4的一端连接到阵列支架上，另一端连接到万向调节座5上；再将传声器连接到万向调节座5并调整其头部指向试验设置确定的同一给定位置并锁紧。最后，用吸声海绵包裹裸露部件以避免声反射的影响。至此，整个传声器阵列架搭建完成。

上述实施例采用的支撑立柱如图5和图6所示，其中图6中的四面体型材为技术成熟的铝合金产品，通过在四个面上设置内滑槽，可以快速的进行连接和固定外部连接挂件。如图5所示，本发明中因为支撑立柱的高度问题，因此采用连接卡板部件可以将两端型材轻松的固定连接，从而调节高度；连接件也采用U形滑槽结构，可以快速的连接两段型材。

本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。

Claims (10)

1.一种组装式多功能传声器阵列架装置，包括底座和设置在底座上的支撑架，

其特征在于：所述支撑架包括一根支撑立柱和连接在支撑立柱上的若干个阵列单元，阵列单元为矩形单元或弧形单元的一种，所述阵列单元由若干结构相同的支撑杆拼接而成，支撑杆的结构与所述支撑立柱的结构相同，均为四面体结构，每一个面上设置有用于定位和固定的滑槽，所述滑槽内设置有用于固定传声器的支杆，通过滑动支杆可以调节传声器在支撑杆上的位置。

2.根据权利要求1所述的一种组装式多功能传声器阵列架装置，其特征在于包括若干个底座，每个底座上连接一根支撑立柱，支撑立柱通过螺栓与底座进行固定连接。

3.根据权利要求2所述的一种组装式多功能传声器阵列架装置，其特征在于所述支撑立柱包括若干节支撑杆，从下至上支撑杆的直径逐步减小,所述组成支撑立柱的支撑杆结构与构成阵列单元的支撑杆结构相同。

4.根据权利要求2所述的一种组装式多功能传声器阵列架装置，其特征在于所述底座上设置有用于辅助支撑立柱固定的支撑杆，所述支撑杆与支撑立柱和底座之间构成三角形结构，支撑杆与支撑立柱、底座之间通过螺栓固定连接，所述用于辅助支撑立柱的支撑杆的结构与构成阵列单元的支撑杆结构相同。

5.根据权利要求1或2所述的一种组装式多功能传声器阵列架装置，其特征在于所述底座的底端的四个角分别设置有万向轮用于移动底座，所述每一个万向轮对应的底座上设置有用于锁紧的锁紧结构。

6.根据权利要求5所述的一种组装式多功能传声器阵列架装置，其特征在于所述锁紧结构为支撑螺杆，所述支撑螺杆的长度大于万向轮的高度，支撑螺杆从上而下通过螺纹孔贯穿整个底座。

7.根据权利要求1、3、4任一所述的一种组装式多功能传声器阵列架装置，其特征在于支撑杆的四面体结构，其中每个面上包括有不少于两个滑槽，所述滑槽沿着支撑杆的长度方向平行设置。

8.根据权利要求5所述的一种组装式多功能传声器阵列架装置，其特征在于所述滑槽为凸形结构，上端开口直径小于下端开口直径。

9.根据权利要求1所述的一种组装式多功能传声器阵列架装置，其特征在于所述传声器通过万向调节座连接到滑动支杆上。

10.根据权利要求1所述的一种组装式多功能传声器阵列架装置，其特征在于所述底座、底座上的支撑架均是通过螺栓固定连接，每一个部件之间相互可以拆卸。