CN109870507A - 一种多孔沥青混合料噪声吸收与传播效果测试装置及用法 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种多孔沥青混合料噪声吸收与传播效果的测试装置及其使用方法，包括噪声激发筒和安装在噪声激发筒下端的试件隔音外壳；所述试件隔音外壳的侧壁设置有多个噪声传播筒，所述噪声传播筒以试件隔音外壳为中心在垂直于噪声激发筒的平面内发散延伸；所述试件隔音外壳的四周在与每个噪声传播筒的连接处均设置有侧面噪声传播孔，每个侧面噪声传播孔与一个噪声传播筒连通；试件安装外壳的上端设置有上端噪声传播孔，所述上端噪声传播孔与噪声激发筒连通；所述噪声激发筒内设置有激发噪声蜂鸣器。本发明能够准确测试多孔沥青混合料圆柱体试件的吸声效果，并得出多孔试件孔隙传声效果，且装置结构简单，试验操作简便。

Description

一种多孔沥青混合料噪声吸收与传播效果测试装置及用法

技术领域

本发明属于路面材料吸声性能测试领域，具体地说是涉及一种多孔沥青混合料噪声吸收与传播效果测试装置及用法。

背景技术

随着社会经济的快速发展，人们不仅要求路面具有高速、安全、耐久等特征，还要求其具有生态、环保等新型属性，其中路面降噪功能就是环保的重要方面。在此背景下，上世纪中叶，欧洲开发了低噪声沥青路面，它主要采用空隙率20％左右的多孔沥青混合料铺筑在表层，利用连通孔隙对声波的摩擦阻力和孔隙内空气的粘滞阻力，将部分声能转化为热能，达到降低交通噪声的效果。随后，美国、日本、中国等均开展了多孔沥青路面的工程实践，其中评价路面的降噪效果一直是各国道路工作者重要的研究课题。

为了评价多孔沥青路面的降噪效果，目前普遍采用的方法是：对比传统密级配沥青路面和多孔沥青路面上，相同速度行驶、距轮胎相同位置处噪声水平。但这种传统的方法，受风速、其他交通车辆等引起的环境噪声影响显著，往往导致单次测试不准确，需要大量时间进行多次测试，这不仅影响路面其他车辆通行，而且对测试人员的生命安全造成隐患。更为重要的是，上述室外测试的传统方法，只能通过横向比较传统路面与多孔路面的车辆噪声水平，得到多孔路面的降噪水平(吸声效果)，而对于孔隙结构是否能传播噪声，或者经孔隙对声波摩擦和粘滞后，噪声水平如何，传统测试方法都无法进行测试。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种结构简单、操作简便的测试装置，克服室外噪声测试的弊端，对多孔沥青混合料的噪声吸收与传播效果作出全面、准确的分析与评价。

技术方案：本发明提出一种多孔沥青混合料噪声吸收与传播效果的测试装置，包括噪声激发筒和安装在噪声激发筒下端的试件隔音外壳；所述试件隔音外壳的侧壁设置有多个噪声传播筒，所述噪声传播筒以试件隔音外壳为中心在垂直于噪声激发筒的平面内发散延伸；所述试件隔音外壳的四周在与每个噪声传播筒的连接处均设置有侧面噪声传播孔，每个侧面噪声传播孔与一个噪声传播筒连通；试件安装外壳的上端设置有上端噪声传播孔，所述上端噪声传播孔与噪声激发筒连通；所述噪声激发筒内设置有激发噪声蜂鸣器。

进一步，所述噪声激发筒的侧壁还外伸有连通的噪声转向筒；所述噪声转向筒内设置有噪声计。

进一步，所述试件隔音外壳为圆筒形。

进一步，所述噪声传播筒的数量为四个，并均匀分布在试件隔音外壳的圆筒四周。

进一步，所述噪声激发筒为圆筒形，所述噪声激发筒的下端通过螺栓连接在试件隔音外壳的上端，所述噪声激发筒的下圆环端面上设置有O型密封圈。

进一步，所述噪声传播筒均为方筒形。

进一步，所述噪声激发筒和噪声转向筒的上端设置有顶盖。

上述多孔沥青混合料噪声吸收与传播效果的测试装置的使用方法，包括以下步骤：

步骤一、在试件隔音外壳内不安装任何试件，激发蜂鸣器，测得转向圆筒内噪声水平S₀；

步骤二、在试件隔音外壳内安装多孔沥青混合料试件，测试转向圆筒内噪声水平S₁，并计算出反射噪声的噪声水平S_反

得到多孔沥青混合料的吸声系数w

同时测量每个噪声传播筒内噪声水平S₂₁，S₂₂……S_2n，其中n为噪声传播筒的数量，计算多个噪声传播筒内噪声平均水平

步骤三、堵塞多孔沥青混合料试件的孔隙；

步骤四、在试件隔音外壳内安装孔隙被堵塞的多孔沥青混合料试件，测量每个噪声传播筒内噪声水平S′₂₁，S′₂₂……S′_2n，其中n为噪声传播筒的数量，计算多个噪声传播筒内噪声平均水平

并计算孔隙传声效率η

所述步骤三中堵塞多孔沥青混合料试件的孔隙的方法是将多孔沥青混合料试件放入水泥砂浆内，然后一并放入真空箱内，在真空状态下静置一段时间后取出，7天养生后，得到孔隙被堵塞的沥青混合料试件。

有益效果：本发明能够准确测试多孔沥青混合料圆柱体试件的吸声效果，同时通过对比装置中分别含有多孔试件及同一孔堵试件后，四方向方筒内的噪声水平，得出多孔试件孔隙传声效果，且装置结构简单，试验操作简便。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的噪声传播筒处的正面剖视图；

图3为本发明的噪声传播筒处的俯视剖面图；

图4为本发明的顶盖的主视图；

图5为本发明的顶盖的仰视图。

具体实施方式

如图1至图3所示，本发明的一个实施例，包括噪声激发筒1和安装在噪声激发筒1下端的试件隔音外壳2。所述噪声激发筒1为圆筒形，内设置有噪声蜂鸣器4。所述噪声激发筒1的下端通过螺栓7连接在试件隔音外壳2的上端。所述噪声激发筒1的下圆环端面上设置有O型密封圈，密封噪声激发筒1与试件隔音外壳2的连接处，防止噪声外漏。所述试件隔音外壳2的材质为具有隔音效果的硅胶。

所述试件隔音外壳2为圆筒形，并且侧壁设置有4个方筒形的噪声传播筒3，所述噪声传播筒3以试件隔音外壳2为中心在垂直于噪声激发筒1的平面内发散延伸，试件隔音外壳2的圆筒形构造使得噪声传播筒3能够均匀分布在试件隔音外壳2的圆筒四周。所述试件隔音外壳2的四周在与每个噪声传播筒3的连接处均设置有侧面噪声传播孔，每个侧面噪声传播孔与一个噪声传播筒连通；所述试件隔音外壳2的上端设置有上端噪声传播孔，所述上端噪声传播孔与噪声激发筒1连通。

所述噪声激发筒1的侧壁还外伸有连通的噪声转向筒6；所述噪声计5设置在噪声转向筒6内。噪声计5的作用是分别测出试件隔音外壳2内未安装试件和安装多孔沥青混合料试件后的噪声水平，并进行比对。因

其中为S₁为试件隔音外壳2内安装多孔沥青混合料试件时，噪声计5所测得的噪声水平，S₀为噪声蜂鸣器4直接传播至噪声计5的噪声，S_反为多孔沥青混合料试件反射至噪声计5的噪声。

本实施例将噪声计5设置在噪声转向筒6内，相比于直接将噪声计5设置在噪声激发筒1内，S₀和S_反均会等比例的减弱，即两种不同来源的声压级在分贝值上会更接近；那么将噪声计5设置在噪声转向筒6内，相比于直接将噪声计5设置在噪声激发筒1内，由公式一计算的S₁相比于S₀的差值会更大。

例如假设噪声蜂鸣器4发出50分贝噪声，试件隔音外壳2内安装多孔沥青混合料试件并可以反射30分贝噪声。如果噪声计5直接设置在噪声激发筒1内，由公式一计算出噪声计5所测得的两者叠加后的噪声水平为50.04分贝；如果将噪声计5设置在噪声转向筒6内，假设因转向阻碍噪声激发筒1内的噪声有40％进入噪声转向筒6内，也就是噪声计5可以接收到噪声蜂鸣器4直接传播的噪声为20分贝以及多孔沥青混合料试件反射的噪声12分贝，由公式一计算出噪声计5所测得的两者叠加后的噪声水平为20.6分贝。前者的0.04分贝的差值相对于后者的0.6分贝的差值对噪声计5精度要求更高，也更易受环境影响，误差较大，所以本实施例将噪声计5设置在噪声转向筒6内，能够更精确地测量出试件隔音外壳2内安装多孔沥青混合料试件时的噪声转向筒6内的噪声水平，防止测量误差，从而更准确地求出反射噪声的声压级，得到更加精准的实验数据。

所述噪声激发筒1和噪声转向筒6的上端设置有如图4和图5所示的顶盖8，防止噪声漏出。

本实施例的使用方法，包括以下步骤：

步骤一、在试件隔音外壳2内不安装任何试件，激发噪声蜂鸣器4，测得噪声转向筒6内噪声水平S₀；

步骤二、在试件隔音外壳2内安装多孔沥青混合料试件，测试噪声转向筒6内噪声水平S₁，并计算出反射噪声的噪声水平S_反

得到多孔沥青混合料的吸声系数w

同时测量每个噪声传播筒3内噪声水平S₂₁，S₂₂……S_2n，其中n为噪声传播筒3的数量，计算多个噪声传播筒3内噪声平均水平

步骤三、将多孔沥青混合料试件放入水泥砂浆内，然后一并放入真空箱内，在真空状态下静置一段时间后取出，7天养生后，得到孔隙被堵塞的沥青混合料试件；步骤四、在试件隔音外壳2内安装孔隙被堵塞的沥青混合料试件，测量每个噪声传播筒3内噪声水平S′₂₁，S′₂₂……S′_2n，其中n为噪声传播筒3的数量，计算多个噪声传播筒3内噪声平均水平

并计算孔隙传声效率η

Claims (9)

1.一种多孔沥青混合料噪声吸收与传播效果的测试装置，其特征在于：包括噪声激发筒(1)和安装在噪声激发筒(1)下端的试件隔音外壳(2)；所述试件隔音外壳(2)的侧壁设置有多个噪声传播筒(3)，所述噪声传播筒(3)以试件隔音外壳(2)为中心在垂直于噪声激发筒(1)的平面内发散延伸；所述试件隔音外壳(2)的四周在与每个噪声传播筒(3)的连接处均设置有侧面噪声传播孔，每个侧面噪声传播孔与一个噪声传播筒连通；所述试件隔音外壳(2)的上端设置有上端噪声传播孔，所述上端噪声传播孔与噪声激发筒(1)连通；所述噪声激发筒(1)内设置有噪声蜂鸣器(4)。

2.根据权利要求1所述的多孔沥青混合料噪声吸收与传播效果的测试装置，其特征在于：所述噪声激发筒(1)的侧壁还外伸有连通的噪声转向筒(6)；所述噪声转向筒(6)内设置有噪声计(5)。

3.根据权利要求1所述的多孔沥青混合料噪声吸收与传播效果的测试装置，其特征在于：所述试件隔音外壳(2)为圆筒形。

4.根据权利要求3所述的多孔沥青混合料噪声吸收与传播效果的测试装置，其特征在于：所述噪声传播筒(3)的数量为四个，并均匀分布在试件隔音外壳(2)的圆筒四周。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的多孔沥青混合料噪声吸收与传播效果的测试装置，其特征在于：所述噪声激发筒(1)为圆筒形，所述噪声激发筒(1)的下端通过螺栓(7)连接在试件隔音外壳(2)的上端，所述噪声激发筒(1)的下圆环端面上设置有O型密封圈。

6.根据权利要求5所述的多孔沥青混合料噪声吸收与传播效果的测试装置，其特征在于：所述噪声传播筒(3)均为方筒形。

7.根据权利要求6所述的多孔沥青混合料噪声吸收与传播效果的测试装置，其特征在于：所述噪声激发筒(1)和噪声转向筒(6)的上端设置有顶盖(8)。

8.一种如权利要求1-7任意一项所述的多孔沥青混合料噪声吸收与传播效果的测试装置的使用方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤一、在试件隔音外壳(2)内不安装任何试件，激发噪声蜂鸣器(4)，测得噪声转向筒(6)内噪声水平S₀；

步骤二、在试件隔音外壳(2)内安装多孔沥青混合料试件，测试噪声转向筒(6)内噪声水平S₁，并计算出反射噪声的噪声水平S_反

得到多孔沥青混合料的吸声系数w

同时测量每个噪声传播筒(3)内噪声水平S₂₁，S₂₂……S_2n，其中n为噪声传播筒(3)的数量，计算多个噪声传播筒(3)内噪声平均水平

步骤三、堵塞多孔沥青混合料试件的孔隙；

步骤四、在试件隔音外壳(2)内安装孔隙被堵塞的多孔沥青混合料试件，测量每个噪声传播筒(3)内噪声水平S′₂₁，S′₂₂……S′_2n，其中n为噪声传播筒(3)的数量，计算多个噪声传播筒(3)内噪声平均水平

并计算孔隙传声效率η

9.根据权利要求8所述的多孔沥青混合料噪声吸收与传播效果的测试装置的使用方法，其特征在于：所述步骤三中堵塞多孔沥青混合料试件的孔隙的方法是将多孔沥青混合料试件放入水泥砂浆内，然后一并放入真空箱内，在真空状态下静置一段时间后取出，7天养生后，得到孔隙被堵塞的沥青混合料试件。