CN110428801A - 用于爆炸设备的消声装置 - Google Patents

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CN110428801A CN201910620111.5A CN201910620111A CN110428801A CN 110428801 A CN110428801 A CN 110428801A CN 201910620111 A CN201910620111 A CN 201910620111A CN 110428801 A CN110428801 A CN 110428801A
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庞磊
赵俊娟
王文江
杨凯
张志文
黄思琦
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Beijing Institute of Petrochemical Technology
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Beijing Institute Of Petroleum And Chemical Technology
Beijing Municipal Institute of Labour Protection
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Abstract

本公开提供了一种消声装置,包括:壳体,壳体包括第一端部、主体部和第二端部,第一端部、主体部和第二端部为一体结构,主体部配置在第一端部和第二端部之间;金属微穿孔板,配置在壳体内且位于第一端部和第二端部之间,金属微穿孔板和主体部之间形成第一腔体;声学超材料薄膜,配置在第一腔体内;以及质量片,质量片附着在声学超材料薄膜上。

Description

用于爆炸设备的消声装置
技术领域
本公开属于消声技术领域,本公开尤其涉及一种用于爆炸设备的消声装置。
背景技术
泄爆技术是防止工业生产中可燃气体或可燃粉尘爆炸灾害时的一种有效的减灾技术手段。由于空间的局限性、设备的密集性等诸多因素,为了防止泄爆时由泄爆口喷出的火焰与压力对周围产生危害,企业在开展粉尘防爆安全设计或隐患治理时,往往采用导管泄爆这一方式来进行设备的安全泄爆设计,在泄爆口外安装导管,将爆炸引导到安全地带。通常采用爆炸实验装置对其爆炸特性进行模拟,从爆炸实验装置产生的高温、高分贝的冲击波具有指向性,且瞬时噪声声音巨大,一旦发生,极易对人体产生伤害。因此需要考虑有效控制爆炸实验装置导管泄爆时引起的瞬时噪声。
现有技术中的消声装置,由于结构复杂、重量大、高温氧化吸声填料,高速气流冲击吸声填料,水气渗透吸声填料等原因,消声装置的消声效果较差。
发明内容
为了解决上述技术问题中的至少一个,本公开提供了一种用于爆炸设备的消声装置。本公开的用于爆炸设备的消声装置通过以下技术方案实现。
本公开提供了一种消声装置,包括:
壳体,壳体包括第一端部、主体部和第二端部,第一端部、主体部和第二端部为一体结构,主体部配置在第一端部和第二端部之间;
金属微穿孔板,配置在壳体内且位于第一端部和第二端部之间,金属微穿孔板和主体部之间形成第一腔体;
声学超材料薄膜,配置在第一腔体内;以及
质量片,质量片附着在声学超材料薄膜上。
根据本公开的至少一个实施方式,消声装置还包括多孔材料层,多孔材料层配置在金属微穿孔板和声学超材料薄膜之间,多孔材料层附着在金属微穿孔板上。
根据本公开的至少一个实施方式,在声学超材料薄膜和主体部之间,沿着主体部的轴向,第一腔体被分隔成至少两个背腔,在每个背腔内沿着壳体的周向配置高度可调的磁铁。
根据本公开的至少一个实施方式,第一腔体通过金属材料被分隔成至少两个背腔。
根据本公开的至少一个实施方式,在每个背腔内沿着壳体的周向分立地配置多个高度可调的磁铁。
根据本公开的至少一个实施方式,在每个背腔内沿着壳体的周向连续地配置多个高度可调的磁铁。
根据本公开的至少一个实施方式,多孔材料层的孔径和金属微穿孔板的孔径不完全相同。
根据本公开的至少一个实施方式,沿着壳体的轴向配置至少两组质量片,每组质量片中的多个质量片沿着壳体的周向分立地配置。
根据本公开的至少一个实施方式,沿着壳体的轴向配置至少两组质量片,每组质量片中的多个质量片沿着壳体的周向连续地配置。
根据本公开的至少一个实施方式,一组质量片与一个背腔相对应。
根据本公开的至少一个实施方式,每组质量片中的每个质量片与该组质量片对应的背腔内的各个磁铁相对应。
根据本公开的至少一个实施方式,质量片为铁磁性材料。
附图说明
附图示出了本公开的示例性实施方式,并与其说明一起用于解释本公开的原理,其中包括了这些附图以提供对本公开的进一步理解,并且附图包括在本说明书中并构成本说明书的一部分。
图1是根据本公开的一个实施方式的消声装置的剖面结构示意性视图。
图2是根据本公开的另一个实施方式的消声装置的剖面结构示意性视图。
图3是根据本公开的又一个实施方式的消声装置的剖面结构示意性视图。
具体实施方式
下面结合附图和实施方式对本公开作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于解释相关内容,而非对本公开的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本公开相关的部分。
需要说明的是,在不冲突的情况下,本公开中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本公开的技术方案。
除非另有说明,否则示出的示例性实施方式/实施例将被理解为提供可以在实践中实施本公开的技术构思的一些方式的各种细节的示例性特征。因此,除非另有说明,否则在不脱离本公开的技术构思的情况下,各种实施方式/实施例的特征可以另外地组合、分离、互换和/或重新布置。
在附图中使用交叉影线和/或阴影通常用于使相邻部件之间的边界变得清晰。如此,除非说明,否则交叉影线或阴影的存在与否均不传达或表示对部件的具体材料、材料性质、尺寸、比例、示出的部件之间的共性和/或部件的任何其它特性、属性、性质等的任何偏好或者要求。此外,在附图中,为了清楚和/或描述性的目的,可以夸大部件的尺寸和相对尺寸。当可以不同地实施示例性实施例时,可以以不同于所描述的顺序来执行具体的工艺顺序。例如,可以基本同时执行或者以与所描述的顺序相反的顺序执行两个连续描述的工艺。此外,同样的附图标记表示同样的部件。
当一个部件被称作“在”另一部件“上”或“之上”、“连接到”或“结合到”另一部件时,该部件可以直接在所述另一部件上、直接连接到或直接结合到所述另一部件,或者可以存在中间部件。然而,当部件被称作“直接在”另一部件“上”、“直接连接到”或“直接结合到”另一部件时,不存在中间部件。为此,术语“连接”可以指物理连接、电气连接等,并且具有或不具有中间部件。
为了描述性目的,本公开可使用诸如“在……之下”、“在……下方”、“在……下”、“下”、“在……上方”、“上”、“在……之上”“较高的”和“侧(例如,如在“侧壁”中)”等的空间相对术语,从而来描述如附图中示出的一个部件与另一(其它)部件的关系。除了附图中描绘的方位之外,空间相对术语还意图包含设备在使用、操作和/或制造中的不同方位。例如,如果附图中的设备被翻转,则被描述为“在”其它部件或特征“下方”或“之下”的部件将随后被定位为“在”所述其它部件或特征“上方”。因此,示例性术语“在……下方”可以包含“上方”和“下方”两种方位。此外,设备可被另外定位(例如,旋转90度或者在其它方位处),如此,相应地解释这里使用的空间相对描述语。
这里使用的术语是为了描述具体实施例的目的,而不意图是限制性的。如这里所使用的,除非上下文另外清楚地指出,否则单数形式“一个 (种、者)”和“所述(该)”也意图包括复数形式。此外,当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”以及它们的变型时,说明存在所陈述的特征、整体、步骤、操作、部件、组件和/或它们的组,但不排除存在或附加一个或更多个其它特征、整体、步骤、操作、部件、组件和/或它们的组。还要注意的是,如这里使用的,术语“基本上”、“大约”和其它类似的术语被用作近似术语而不用作程度术语,如此,它们被用来解释本领域普通技术人员将认识到的测量值、计算值和/或提供的值的固有偏差。
图1是根据本公开的一个实施方式的消声装置的剖面结构示意性视图。如图1所示,消声装置100,包括:
壳体101,102,103,壳体101,102,103包括第一端部101、主体部 103和第二端部102,第一端部101、主体部103和第二端部102为一体结构,主体部103配置在第一端部101和第二端部102之间;
金属微穿孔板104,配置在壳体101,102,103内且位于第一端部101 和第二端部102之间,金属微穿孔板104和主体部103之间形成第一腔体;
声学超材料薄膜107,配置在第一腔体内;以及
质量片106,质量片106附着在声学超材料薄膜107上。
其中,壳体101,102,103的材料优选为合金材料,钢材料或者铝材料,壳体101,102,103的形状优选为圆柱形状,还可以将壳体 101,102,103设置成类似椭圆柱形、正方体形、长方体形,本公开不对壳体的形状做特别限定。图1示出的壳体101,102,103为中空结构,图 1示出的壳体101,102,103的第一端部101和第二端部102的轴向尺寸大致相同,但本公开不对第一端部101的尺寸和第二端部102的尺寸以及两者的尺寸比例做特别限定。本领域技术人员应当理解,轴向即图1中箭头所指示方向。
金属微穿孔板104配置在第一端部101和第二端部102之间,并且金属微穿孔板104和主体部103之间形成第一腔体,即该第一腔体由金属微穿孔板104、主体部103的侧壁以及主体部103的两个端壁围成,本领域技术人员应当理解,金属微穿孔板104具有与壳体 101,102,103相匹配的形状,当壳体101,102,103优选为圆柱形状,则金属微穿孔板104也配置为圆柱形状,当壳体101,102,103优选为长方体形状,则金属微穿孔板104也配置为长方体形状。优选地,金属微穿孔板104的多个穿孔的孔径尺寸相同,本公开不对金属微穿孔板104的多个穿孔的孔径尺寸的数值做特别限定。
声学超材料薄膜107也具有与壳体101,102,103相匹配的形状,当壳体101,102,103优选为圆柱形状,则声学超材料薄膜107也配置为圆柱形状,当壳体101,102,103优选为长方体形状,则声学超材料薄膜 107也配置为长方体形状。
由图1可以看出,本实施方式中,最优选地,金属微穿孔板104 的径向尺寸与壳体的第一端部101的径向尺寸以及壳体的第二端部 102的径向尺寸相同。但本公开并不对金属微穿孔板104、第一端部 101以及第二端部102的径向尺寸做特别限定,也不对金属微穿孔板 104的径向尺寸与第一端部101(或第二端部102)的径向尺寸的比例做特别限定,例如本领域技术人员可以将金属微穿孔板104的径向尺寸设置为大于壳体的第一端部101(或第二端部102)的径向尺寸。需要说明地是,优选地,壳体的第一端部101的径向尺寸和壳体的第二端部102的径向尺寸相同。
声学超材料薄膜107优选为PET薄膜或者硅胶薄膜,本实施方式利用了声学超材料薄膜的运动状态下“负质量”特性和局部质量共振特性,达到吸声的目的。通过将质量片106附着在声学超材料薄膜107 上,增强声学超材料薄膜的局部质量共振,增强吸声的效果。
本实施方式中,消声装置100还包括多孔材料层105,多孔材料层105配置在金属微穿孔板104和声学超材料薄膜107之间,多孔材料层105附着在金属微穿孔板104上。多孔材料层105中配置的多个孔优选为闭孔(即封闭的孔),优选地,多孔材料层105中配置的多个孔具有多种孔径尺寸,例如多个孔具有两种孔径尺寸、三种孔径尺寸甚至更多种孔径尺寸。本公开不对多孔材料层105中配置的多个孔的孔径尺寸做数值上的特别限定。优选地,质量片106配置在声学超材料薄膜107朝向多孔材料层105的一侧。
需要说明的是,本公开不对声学超材料薄膜107至多孔材料层105 的距离做特别限定,优选地,本领域技术人员可以将声学超材料薄膜 107至多孔材料层105的距离设置为1mm至50mm。
由图1可以看出,沿着壳体的轴向,在声学超材料薄膜107的内壁上配置有4组质量片106,本领域技术人员还可以配置其它数目组的质量片106,例如3组、5组等。
每组质量片106包括多个质量片,例如3个、4个、5个甚至更多个,优选地,多个质量片沿着壳体的周向分立地配置。每组质量片106 中的多个质量片还可以沿着壳体的周向连续地配置。本公开不对质量片的形状和尺寸数值做特别限定,质量片的形状可以是圆形、椭圆形、正方形、长方形等。
本实施方式的消声装置100,对于爆炸设备产生的高温、高分贝的冲击波,通过膨胀空腔108,一部分声波会被反射回去,其余一部分声波通过金属微穿孔板104传播到多孔材料层105进一步消耗声能,并降低温度;透射的声波继续向由声学超材料薄膜107及附加质量片106构成的共振单元传播,实现共振吸声。
图2是根据本公开的另一个实施方式的消声装置的剖面结构示意性视图。作为一种更优选地实施方式,图2示出的消声装置200,包括:
壳体201,202,203,壳体201,202,203包括第一端部201、主体部 203和第二端部202,第一端部201、主体部203和第二端部202为一体结构,主体部203配置在第一端部201和第二端部202之间;
金属微穿孔板204,配置在壳体201,202,203内且位于第一端部201 和第二端部202之间,金属微穿孔板204和主体部203之间形成第一腔体;
声学超材料薄膜207,配置在第一腔体内;以及
质量片206,质量片206附着在声学超材料薄膜207上。
其中,壳体201,202,203的材料优选为合金材料,钢材料或者铝材料,壳体201,202,203的形状优选为圆柱形状,还可以将壳体 201,202,203设置成类似椭圆柱形、正方体形、长方体形,本公开不对壳体的形状做特别限定。图2示出的壳体201,202,203为中空结构,图 2示出的壳体201,202,203的第一端部201和第二端部202的轴向尺寸大致相同,但本公开不对第一端部201的尺寸和第二端部202的尺寸以及两者的尺寸比例做特别限定。本领域技术人员应当理解,轴向即图2中箭头所指示方向。
金属微穿孔板204配置在第一端部201和第二端部202之间,并且金属微穿孔板204和主体部203之间形成第一腔体,即该第一腔体由金属微穿孔板204、主体部203的侧壁以及主体部203的两个端壁围成,本领域技术人员应当理解,金属微穿孔板204具有与壳体 201,202,203相匹配的形状,当壳体201,202,203优选为圆柱形状,则金属微穿孔板204也配置为圆柱形状,当壳体201,202,203优选为长方体形状,则金属微穿孔板204也配置为长方体形状。优选地,金属微穿孔板204的多个穿孔的孔径尺寸相同,本公开不对金属微穿孔板204的多个穿孔的孔径尺寸的数值做特别限定。
声学超材料薄膜207也具有与壳体201,202,203相匹配的形状,当壳体201,202,203优选为圆柱形状,则声学超材料薄膜207也配置为圆柱形状,当壳体201,202,203优选为长方体形状,则声学超材料薄膜 207也配置为长方体形状。
由图2可以看出,本实施方式中,最优选地,金属微穿孔板204 的径向尺寸与壳体的第一端部201的径向尺寸以及壳体的第二端部 202的径向尺寸相同。但本公开并不对金属微穿孔板204、第一端部 201以及第二端部202的径向尺寸做特别限定,也不对金属微穿孔板 204的径向尺寸与第一端部201(或第二端部202)的径向尺寸的比例做特别限定,例如本领域技术人员可以将金属微穿孔板204的径向尺寸设置为大于壳体的第一端部201(或第二端部202)的径向尺寸。需要说明地是,优选地,壳体的第一端部201的径向尺寸和壳体的第二端部202的径向尺寸相同。
声学超材料薄膜207优选为PET薄膜或者硅胶薄膜,本实施方式利用了声学超材料薄膜的运动状态下“负质量”特性和局部质量共振特性,达到吸声的目的。通过将质量片206附着在声学超材料薄膜207 上,增强声学超材料薄膜的局部质量共振,增强吸声的效果。
本实施方式中,消声装置200还包括多孔材料层205,多孔材料层205配置在金属微穿孔板204和声学超材料薄膜207之间,多孔材料层205附着在金属微穿孔板204上。多孔材料层205中配置的多个孔优选为闭孔(即封闭的孔),优选地,多孔材料层205中配置的多个孔具有多种孔径尺寸,例如多个孔具有两种孔径尺寸、三种孔径尺寸甚至更多种孔径尺寸。本公开不对多孔材料层205中配置的多个孔的孔径尺寸做数值上的特别限定。优选地,质量片206配置在声学超材料薄膜207朝向多孔材料层205的一侧。
需要说明的是,本公开不对声学超材料薄膜207至多孔材料层205 的距离做特别限定,优选地,本领域技术人员可以将声学超材料薄膜 207至多孔材料层205的距离设置为1mm至50mm。
由图2可以看出,沿着壳体的轴向,在声学超材料薄膜207的内壁上配置有4组质量片206,本领域技术人员还可以配置其它数目组的质量片206,例如3组、5组等。
每组质量片206包括多个质量片,例如3个、4个、5个甚至更多个,优选地,多个质量片沿着壳体的周向分立地配置。每组质量片206 中的多个质量片还可以沿着壳体的周向连续地配置。本公开不对质量片的形状和尺寸数值做特别限定,质量片的形状可以是圆形、椭圆形、正方形、长方形等。
本实施方式中,在声学超材料薄膜207和壳体的主体部203之间,沿着壳体的主体部203的轴向,第一腔体被分隔成至少两个背腔210,图2中示出了4个背腔210,在每个背腔210内沿着壳体的周向配置高度可调的磁铁208。图2中每个背腔210内配置了一组磁铁208。磁铁208优选地配置在壳体的主体部203的侧壁上。优选地,第一腔体通过分隔部209被分隔成上述至少两个背腔210,分隔部209优选为金属材料。图2示出了3个分隔部209,3个分隔部209将第一腔体分隔为4个背腔。
图2中,一组质量片206与一个背腔210相对应。每组质量片206 中的每个质量片与该组质量片对应的背腔内的各个磁铁208相对应。质量片206为铁磁性材料。一组质量片206与一组磁铁208相对应。
本领域技术人员应当理解,分隔部209与壳体201,202,203具有匹配的形状。例如,当壳体设置为圆柱形时,分隔部209设置为圆环形状。
本实施方式中,质量片206优选为铁磁材料或含铁金属,以便于磁铁208对质量片206进行吸引。
本实施方式中,在每个背腔210内沿着壳体的周向分立地配置一组多个高度可调的磁铁208。本领域技术人员还可以在每个背腔210 内沿着壳体的周向连续地配置一组多个高度可调的磁铁208。
本实施方式的消声装置200,对于爆炸设备产生的高温、高分贝的冲击波,通过膨胀空腔211,一部分声波会被反射回去,其余一部分声波通过金属微穿孔板204传播到多孔材料层205进一步消耗声能,并降低温度;透射的声波继续向由声学超材料薄膜207及附加质量片206构成的共振单元传播,实现共振吸声,通过调节每个背腔210中磁铁208的高度形成的负刚度降低背腔210的共振频率,组合成不同低频共振频率,实现低频宽带的声波吸收。
图3是根据本公开的又一个实施方式的消声装置的剖面结构示意性视图。图3示出的消声装置300,包括:
壳体301,302,303,壳体301,302,303包括第一端部301、主体部 303和第二端部302,第一端部301、主体部303和第二端部302为一体结构,主体部303配置在第一端部301和第二端部302之间;
金属微穿孔板304,配置在壳体301,302,303内且位于第一端部301 和第二端部302之间,金属微穿孔板304和主体部303之间形成第一腔体;
声学超材料薄膜307,配置在第一腔体内;以及
质量片306,质量片306附着在声学超材料薄膜307上。
其中,壳体301,302,303的材料优选为合金材料,钢材料或者铝材料,壳体301,302,303的形状优选为圆柱形状,还可以将壳体 301,302,303设置成类似椭圆柱形、正方体形、长方体形,本公开不对壳体的形状做特别限定。图3示出的壳体301,302,303为中空结构,图 3示出的壳体301,302,303的第一端部301和第二端部302的轴向尺寸大致相同,但本公开不对第一端部301的尺寸和第二端部302的尺寸以及两者的尺寸比例做特别限定。本领域技术人员应当理解,轴向即图3中箭头所指示方向。
金属微穿孔板304配置在第一端部301和第二端部302之间,并且金属微穿孔板304和主体部303之间形成第一腔体,即该第一腔体由金属微穿孔板304、主体部303的侧壁以及主体部303的两个端壁围成,本领域技术人员应当理解,金属微穿孔板304具有与壳体 301,302,303相匹配的形状,当壳体301,302,303优选为圆柱形状,则金属微穿孔板304也配置为圆柱形状,当壳体301,302,303优选为长方体形状,则金属微穿孔板304也配置为长方体形状。优选地,金属微穿孔板304的多个穿孔的孔径尺寸相同,本公开不对金属微穿孔板304的多个穿孔的孔径尺寸的数值做特别限定。
声学超材料薄膜307也具有与壳体301,302,303相匹配的形状,当壳体301,302,303优选为圆柱形状,则声学超材料薄膜307也配置为圆柱形状,当壳体301,302,303优选为长方体形状,则声学超材料薄膜307也配置为长方体形状。
由图3可以看出,本实施方式中,最优选地,金属微穿孔板304 的径向尺寸与壳体的第一端部301的径向尺寸以及壳体的第二端部 302的径向尺寸相同。但本公开并不对金属微穿孔板304、第一端部 301以及第二端部302的径向尺寸做特别限定,也不对金属微穿孔板 304的径向尺寸与第一端部301(或第二端部302)的径向尺寸的比例做特别限定,例如本领域技术人员可以将金属微穿孔板304的径向尺寸设置为大于壳体的第一端部301(或第二端部302)的径向尺寸。需要说明地是,优选地,壳体的第一端部301的径向尺寸和壳体的第二端部302的径向尺寸相同。
声学超材料薄膜307优选为PET薄膜或者硅胶薄膜,本实施方式利用了声学超材料薄膜的运动状态下“负质量”特性和局部质量共振特性,达到吸声的目的。通过将质量片306附着在声学超材料薄膜307 上,增强声学超材料薄膜的局部质量共振,增强吸声的效果。
本实施方式中,消声装置300还包括多孔材料层305,多孔材料层305配置在金属微穿孔板304和声学超材料薄膜307之间,多孔材料层305附着在金属微穿孔板304上。多孔材料层305中配置的多个孔优选为闭孔(即封闭的孔),优选地,多孔材料层305中配置的多个孔具有多种孔径尺寸,例如多个孔具有两种孔径尺寸、三种孔径尺寸甚至更多种孔径尺寸。本公开不对多孔材料层305中配置的多个孔的孔径尺寸做数值上的特别限定。优选地,质量片306配置在声学超材料薄膜307朝向多孔材料层305的一侧。
需要说明的是,本公开不对声学超材料薄膜307至多孔材料层305 的距离做特别限定,优选地,本领域技术人员可以将声学超材料薄膜 307至多孔材料层305的距离设置为1mm至50mm。
由图3可以看出,沿着壳体的轴向,在声学超材料薄膜307的内壁上配置有4组质量片306,本领域技术人员还可以配置其它数目组的质量片306,例如3组、5组等。
每组质量片306包括多个质量片,例如3个、4个、5个甚至更多个,优选地,每组质量片306的多个质量片沿着壳体的周向分立地配置。每组质量片306中的多个质量片还可以沿着壳体的周向连续地配置。本公开不对质量片的形状和尺寸数值做特别限定,质量片的形状可以是圆形、椭圆形、正方形、长方形等。
本实施方式中,在声学超材料薄膜307和壳体的主体部303之间,沿着壳体的主体部303的轴向,第一腔体被分隔成至少两个背腔310,图3中示出了2个背腔310,在每个背腔310内沿着壳体的周向配置高度可调的磁铁308。图3中每个背腔310内沿着壳体的轴向配置了2 组磁铁308,磁铁308优选地配置在壳体的主体部303的侧壁上。优选地,第一腔体通过分隔部309被分隔成上述至少两个背腔310,分隔部309优选为金属材料。图3示出了1个分隔部309,1个分隔部 309将第一腔体分隔为2个背腔310。
图3中,两组质量片306与一个背腔310相对应。每组质量片306 中的每个质量片与该组质量片对应的背腔内的各个磁铁308相对应。质量片306为铁磁性材料。一组质量片306与一组磁铁308相对应。
本领域技术人员应当理解,分隔部309与壳体301,302,303具有匹配的形状。例如,当壳体设置为圆柱形时,分隔部309设置为圆环形状。
本实施方式中,质量片306优选为铁磁材料或含铁金属,以便于磁铁308对质量片306进行吸引。
本实施方式中,在每个背腔310内,每组磁铁308中的多个高度可调的磁铁308沿着壳体的周向分立地配置。本领域技术人员还可以在每个背腔310内,每组磁铁308中的多个高度可调的磁铁308沿着壳体的周向连续地配置。
本实施方式的消声装置300,对于爆炸设备产生的高温、高分贝的冲击波,通过膨胀空腔311,一部分声波会被反射回去,其余一部分声波通过金属微穿孔板304传播到多孔材料层305进一步消耗声能,并降低温度;透射的声波继续向由声学超材料薄膜307及附加质量片306构成的共振单元传播,实现共振吸声,通过调节每个背腔310中磁铁308的高度形成的负刚度降低背腔310的共振频率,组合成不同低频共振频率,实现低频宽带的声波吸收。
本公开的用于爆炸设备的消声装置具备多频宽带消声特性,有效降低爆炸设备或者爆炸实验装置产生的高温的冲击声波所产生的噪声,减小冲击声波会对人体及听力系统造成损伤。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例/方式”、“一些实施例/ 方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例/ 方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例/方式或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例/方式或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例/方式或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例/方式或示例以及不同实施例/方式或示例的特征进行结合和组合。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
本领域的技术人员应当理解,上述实施方式仅仅是为了清楚地说明本公开,而并非是对本公开的范围进行限定。对于所属领域的技术人员而言,在上述公开的基础上还可以做出其它变化或变型,并且这些变化或变型仍处于本公开的范围内。
附图标记说明
100 消声装置
101 壳体的第一端部
102 壳体的第二端部
103 壳体的主体部
104 金属微穿孔板
105 多孔材料层
106 质量片
107 声学超材料薄膜
108 膨胀空腔
200 消声装置
201 壳体的第一端部
202 壳体的第二端部
203 壳体的主体部
204 金属微穿孔板
205 多孔材料层
206 质量片
207 声学超材料薄膜
208 磁铁
209 分隔部
210 背腔
211 膨胀空腔
300 消声装置
301 壳体的第一端部
302 壳体的第二端部
303 壳体的主体部
304 金属微穿孔板
305 多孔材料层
306 质量片
307 声学超材料薄膜
308 磁铁
309 分隔部
310 背腔
311 膨胀空腔。

Claims (10)

1.一种消声装置,其特征在于,包括:
壳体,所述壳体包括第一端部、主体部和第二端部,所述第一端部、主体部和第二端部为一体结构,所述主体部配置在所述第一端部和第二端部之间;
金属微穿孔板,配置在所述壳体内且位于所述第一端部和第二端部之间,所述金属微穿孔板和所述主体部之间形成第一腔体;
声学超材料薄膜,配置在所述第一腔体内;以及
质量片,所述质量片附着在所述声学超材料薄膜上。
2.根据权利要求1所述的消声装置,其特征在于,还包括多孔材料层,所述多孔材料层配置在所述金属微穿孔板和所述声学超材料薄膜之间,所述多孔材料层附着在所述金属微穿孔板上。
3.根据权利要求1或2所述的消声装置,其特征在于,在所述声学超材料薄膜和所述主体部之间,沿着所述主体部的轴向,所述第一腔体被分隔成至少两个背腔,在每个背腔内沿着壳体的周向配置高度可调的磁铁。
4.根据权利要求3所述的消声装置,其特征在于,所述第一腔体通过金属材料被分隔成至少两个背腔。
5.根据权利要求3所述的消声装置,其特征在于,在每个背腔内沿着壳体的周向分立地配置多个高度可调的磁铁。
6.根据权利要求3所述的消声装置,其特征在于,在每个背腔内沿着壳体的周向连续地配置多个高度可调的磁铁。
7.根据权利要求2所述的消声装置,其特征在于,所述多孔材料层的孔径和所述金属微穿孔板的孔径不完全相同。
8.根据权利要求3所述的消声装置,其特征在于,沿着所述壳体的轴向配置至少两组质量片,每组质量片中的多个质量片沿着壳体的周向分立地配置。
9.根据权利要求3所述的消声装置,其特征在于,沿着所述壳体的轴向配置至少两组质量片,每组质量片中的多个质量片沿着壳体的周向连续地配置。
10.根据权利要求8或9所述的消声装置,其特征在于,一组质量片与一个背腔相对应。
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