CN111562308A - 能量吸收材料的检测装置及方法 - Google Patents

Abstract

一种能量吸收材料的检测装置及方法，用以解决目前抗噪音材料的检测设备与环境建构不易的问题。包括：一基座，具有至少一固定部位于一基准线上，该固定部可供一待测板成可拆卸地结合及固定；一碰撞件，位于该基准线的第一侧，且该碰撞件可撞击该待测板的第一表面形成一撞击点；及一测量组件，位于该基准线的第二侧，用以测量该碰撞件撞击该待测板的能量并产生多个能量资讯。且可以利用该能量吸收材料的检测装置用以测量该待测板或待测材料的检测方法。

Description

能量吸收材料的检测装置及方法

技术领域

本发明是关于一种材料性质的检测装置及方法，尤其是一种用以检测抗噪音材料的抑音效果的能量吸收材料的检测装置及方法。

背景技术

现有抗噪音材料的抑音效果检测方法，大多依照产生噪音的物件或环境而有所不同。例如，当噪音来自一特定的发声体(如：马达、风扇或风机等)时，将一待测材料涂附于一板件，该发声体所发出的噪音声波将传递至涂附有该待测材料的板件，该待测材料反射一声压，以由一收音器所接收的声压评断该待测材料的抑音效果。但是，该检测设备需包括该发声体，导致检测设备成本提升；且该检测结果仅针对特定的发声体，当发声体变更时，该检测结果即无法适用。

另外，当噪音来自多个的发声体时，则需要营造一较复杂的发声与接收系统，以致检测设备与环境建构不易，造成检测成本提升。特别是，对于一个原本就存在有复合式噪音的环境(如：船舱、机房或工场等)而言，检测的方法则是需要直接将待测材料涂附于该环境四周的墙面，并直接在该环境中收音；因此，需要比较不同抗噪音材料的抑音效果时，光是每次选用一种待测材料涂附于该环境四周的墙面就是一大工程，使得检测工作十分耗时且高成本。

有鉴于此，现有抗噪音材料的抑音效果检测装置及方法，确实仍有加以改善的必要。

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的是提供一种能量吸收材料的检测装置及方法，可易于进行且可快速、准确地比较不同待测板或待测材料的能量吸收的抑音效果。

本发明的次一目的是提供一种能量吸收材料的检测装置及方法，可以在检测的过程中，不受环境杂音影响及可快速、准确地比较不同待测板或待测材料的能量吸收的抑音效果。

本发明以下所述方向性或其近似用语，例如“前”、“后”、“左”、“右”、“上(顶)”、“下(底)”、“内”、“外”、“侧面”等，主要是参考附图的方向，各方向性或其近似用语仅用以辅助说明及理解本发明的各实施例，非用以限制本发明。

本发明全文所述的“耦接”，是指两个电子装置间通过有线或无线等方式(如：电磁或光电耦合等)相互传递讯号，是本发明所属技术领域中普通技术人员可以理解。

本发明的能量吸收材料的检测装置，包括：一基座，具有至少一固定部位于一基准线上，该固定部可供一待测板成可拆卸地结合及固定；一碰撞件，位于该基准线的第一侧，且该碰撞件可撞击该待测板的第一表面形成一撞击点；及一测量组件，位于该基准线的第二侧，用以测量该碰撞件撞击该待测板的能量并产生多个能量资讯。

本发明的能量吸收材料的检测方法，包括：一固定步骤，将一待测板固定于一固定部；一组装步骤，将一测量组件置设于该待测板的一侧；及一测量步骤，以一碰撞件撞击该待测板的第一表面，使位于该待测板的第二表面的一侧的该测量组件测量并产生多个能量资讯。

由此，本发明的能量吸收材料的检测装置及方法，可以使用于船舶、车辆及航空构件产业、抗噪音物品或构体噪音测量、试验及抗噪音材料良窳比较，且仅需利用该碰撞件撞击该待测板以产生一能量，再通过该测量组件测量该能量产生的声压或振动加速度，用以产生该能量资讯，使用者可以以该能量资讯评断该待测板或待测材料吸收声压或振动能量的效果，或者，可通过加速规获得该振动加速度能量资讯，以避免环境杂音影响检测结果。本发明能量吸收材料的检测装置，不需额外装设发声体且设备简单，且可易于进行及可快速、准确地比较不同待测板或待测材料能量吸收的抑音效果。

其中，该固定部是由两个固定体所构成，该两个固定体间构成一插槽供该待测板的下端缘容置。如此，该待测板可以快速被结合于该固定部，具有方便结合该待测板的功效。

其中，该两个固定体各具有至少一定位孔，各定位孔供一定位元件穿设其中，使该待测板被固定在定位该两个固定体间。如此，该待测板可以快速被结合于该固定部，具有方便结合该待测板的功效。

其中，该定位孔为一螺孔，该定位元件为一螺栓。如此，该待测板可以快速被结合于该固定部，具有方便结合该待测板的功效。

其中，该基座的上表面于基准线的第一侧具有一导槽，该导槽的断面形状可为一两边缘凸起中间凹陷的坡道或一管体，该碰撞件可以于该导槽内移动，该导槽邻近该基准线的一端形成开放的开口。如此，该导槽可以正确导引该碰撞件撞击该待测板，及使该碰撞件可以以同一速度及力量撞击该待测板，并可以获得精确测量资讯的功效。

其中，该导槽成倾斜具有一低端及一高端，该低端邻近于于该基座的该上表面。如此，该导槽可以正确导引该碰撞件撞击该待测板，及使该碰撞件可以以同一速度及力量撞击该待测板，并可以获得精确测量资讯的功效。

其中，该待测板的第二表面涂附有待测材料。如此，具有可易于进行及可快速、准确地比较不同待测材料能量吸收的抑音效果的功效。

本发明能量吸收材料的检测装置，可以另外包括一夹板，该夹板贴合于该待测板的第二表面，使该待测材料位于该待测板及该夹板间。如此，可以防止该待侧材料遭磨损及可以获得较佳的保护，并且，也可用以获得该待侧材料位于该待测板及该夹板间的抑音效果的功效。

其中，该测量组件为一声音接收器，该声音接收器可接收及输出多个不同频率的声音强度，以产生该多个能量资讯。如此，该碰撞件撞击该待测板时可以产生一声压，该声压经该待测板或该待测材料吸收部份能量后，由该声音接收器测量该声压剩余的能量，并产生该能量资讯，具有利用声压测量该能量资讯的功效。

其中，该声音接收器与该撞击点在该待测板的法线方向上相对。如此，该声音接收器是可以邻近于该碰撞件撞击该撞击点，且可以减少该声压因通过空气传递而减损能量，具有提升测量结果的精确性的功效。

其中，该测量组件为贴合于该待测板第二表面或该夹板的至少一加速规，该加速规用以接收及输出多个不同频率的振动加速度，以产生该多个能量资讯。如此，该至少一加速规是可以在碰撞件撞击该待测板，使该待测板振动具有一振动加速度及通过该待测板或该待测材料吸收部份能量后而减弱，由该加速规测量剩余的该振动加速度并产生该能量资讯，具有减少测量误差的功效。

其中，该待测板呈矩形，该加速规的数量为四个，该四个加速规分别贴合于该待测板的四个角落。如此，可用以测量该待测板不同位置的振动加速度，可一次性地取得多个该能量资讯，使得该待测物可得到更精确的测量结果的功效。

附图说明

图1：本发明第一实施例的分解图；

图2：本发明第一实施例的立体图；

图3：本发明第一实施例的组合侧视图；

图4：本发明第二实施例的立体图；

图5：本发明第三实施例的组合侧视图；

图6：本发明的方法流程图。

附图标记说明

1 基座

11 固定部 11a 固定体

11b 固定体 12 定位孔

13 定位元件 14 导槽

14a 低端 14b 高端

2 待测板

21 第一表面 22 第二表面

3 碰撞件

4 测量组件

41 声音接收器 42 支架

43 加速规

5 夹板

M 待测材料 P 撞击点

L 基准线 S1 固定步骤

S2 组装步骤 S3 测量步骤。

具体实施方式

为使本发明的上述及其他目的、特征及优点能更明显易懂，下文特根据本发明的较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下：

请参照图1、2所示，其是本发明能量吸收材料的检测装置的第一实施例，包括一基座1、一碰撞件3及测量组件4，该基座1具有一基准线L，一待测板2可以被固定于该基座1的该基准线L上，该碰撞件3位于该基准线L的第一侧，且碰撞件3可以撞击该待测板2的第一表面21，该测量组件4位于该基准线L的第二侧。

该基座1具有至少一固定部11，各固定部11位于该基座1的上表面且位于一基准线L上。例如但不限制地，该固定部11可以由两个固定体11a、11b所构成，该两个固定体11a、11b间构成一插槽以形成该固定部11，且可用以容置一待测板2的下端缘，该两个固定体11a、11b相对位且相间隔设置，该两个固定体11a、11b较佳各具有至少一定位孔12，各定位孔12可供一定位元件13穿设其中，使该待测板2可以被固定、定位在该两个固定体11a、11b间，在本实施例中，该定位孔12为一螺孔，该定位元件13可以为一螺栓，且该固定部11为两组，两组该固定部11相间隔设置。

该基座1较佳具有一导槽14，该导槽14可以位于该基准线L的第一侧，该导槽14的断面形状可为一两边缘凸起中间凹陷的坡道或一管体，该导槽14邻近该基准线L的一端形成开放的开口。在本实施例中，该导槽14为断面成ㄩ形的坡道，该导槽14成倾斜具有一低端14a及一高端14b，该低端14a邻近于该基座1的该上表面，且该导槽14于该低端14a形成开放的开口。

请参照图1所示，该待测板2是可以为待检测抑音效果的建筑物材料、船只主体材料或飞机主体材料，或者，如图2所示，该待测板2可以为一基板，由该基板的一表面涂附一待测材料M，该待测板2可以由下端缘成可拆卸地结合于该固定部11，该待测板2具有相对的一第一表面21及一第二表面22，该第一表面21可以被该碰撞件3撞击，该待测材料M可以涂附于该第二表面22，该待测材料M可以为欲检测抑音效果的高分子材料或胶合剂。

该碰撞件3位于该基准线L的第一侧，且该碰撞件3可撞击该待测板2的该第一表面21，该撞击部位较佳在同一撞击点P(如图3所示)，在本实施例中，该碰撞件3置于该导槽14上，使该碰撞件3可由高端14b往低端14a移动，及由该撞击点P撞击该待测板2的该第一表面21，该碰撞件3的材质可配合欲测试的碰撞效果选用不同材质、大小，在本实施例中，该碰撞件3可以为一金属球体，该碰撞件3于该导槽14内移动，并于该导槽14的低端14a撞击该待测板2的第一表面21，该碰撞件3撞击该待测板2后可以继续停留于该导槽14或掉落于该基座1上，在本发明中不予限制。

该测量组件4位于一基准线L的第二侧，该测量组件4可以为一声音接收器41，该声音接收器41可以为一音频接收器或分贝计，该声音接收器41可用以接收一声压并输出多个不同频率的声音强度，以产生多个能量资讯，较佳地，该声音接收器41与该撞击点P相对位。该测量组件4还可以另外具有一支架42，使该声音接收器41被支撑及固定于一预定高度。

请参照图2、3所示，根据前述结构，当使用者欲检测一待测板2或一待测材料M吸收声压或振动能量的效果时，可将该待测板2的下端缘结合于该固定部11，并利用该定位元件13穿设于该定位孔12，以使该待测板2可以被固定于该固定部11；或者将一待测材料M涂附于该待测板2的该第二表面22。较佳地，调整该声音接收器41的高度及位置，使该声音接收器41与该撞击点P分别在该基准线L两侧且在该待测板2的法线方向上相对。

复将该碰撞件3放置于该导槽14的高端14b，使该碰撞件3由该导槽14的高端14b向低端14a移动，并撞击该待测板2的该第一表面21。该碰撞件3碰撞该待测板2的该第一表面21产生一声压，该声压由该第一表面21传导或由该待测材料M吸收部份该声压的能量，由该声音接收器41接收该声压，以获得该声压所具有的能量资讯。通过分析不同待测板2或待测材料M所产生的能量资讯，可比较不同待测板2或待测材料M吸收能量的效果，用以评断各种待测板2或待测材料M的抑音效果。由于该声音接收器41与该撞击点P分别在该待测板2的法线方向上相对，换言之，该声音接收器41邻近于该碰撞件3撞击该待测板2的该撞击点P，使该声音接收器41与该撞击点P间仅有较小距离，如此，能够减少该声压因通过空气传递而减损能量所产生的误差，使得测量结果更加精准。

请参照图4所示，其是本发明能量吸收材料的检测装置的第二实施例，与第一实施例相较，该测量组件4可以为至少一加速规43，该至少一加速规43可以贴合于该待测板2的第二表面22，或再将一待测材料M涂附于该第二表面22，该碰撞件3碰撞该待测板2所产生一振动加速度，经该待测板2或该待测材料M吸收部分能量后，由该加速规43可以测量剩余振动加速度的能量，并产生代表该振动加速度所具有的一能量资讯，由该加速规43测得该能量资讯的单位为gal，或者该加速规43也可耦接一处理器以将该单位换算为声压单位dB(分贝)，使用者可利用一显示器耦接该处理器，用以查阅该能量资料。通过分析不同待测板2或待测材料M所产生的能量资讯，可比较不同待测板2或待测材料M吸收能量的效果，用以评断各种待测板2或待测材料M的抑音效果。并且，由于该待测板2因碰撞而产生的该振动加速度，可以由该加速规43直接测量且不会受周围杂音所影响，因此利用该加速规43可以减少周围环境对测量结果所造成的影响，而降低检测的误差。较佳地，该加速规43的数量为四个且分别贴合于该第二表面22的四个角落，如此，可用以测量该待测板2的不同位置的振动加速度，可一次性地取得多个该能量资讯，使得该待测板2或待测材料M可得到更精确的测量结果。

请参照图5所示，其是本发明能量吸收材料的检测装置的第三实施例，与第一实施例相较，在本实施例当中，该待测板2的第二表面22涂附该待测材料M，还可以再将一夹板5贴合于该待测板2的第二表面22，使该待侧材料M位于该待测板2及该夹板5间，如此，可以防止该待侧材料M遭磨损及可以获得较佳的保护，并且，也可用以获得该待侧材料M位于该待测板2及该夹板5间的抑音效果。当然地，该测量组件4可以为一声音接收器41，由该声音接收器41接收该声压，以获得该声压所具有的能量资讯；或者，该测量组件4可以为至少一加速规43，由该加速规43可以测量剩余振动加速度的能量，并产生代表该振动加速度所具有的一能量资讯。其是本发明技术领域人士可以理解。

请参照图2、6，其是本发明能量吸收材料的检测方法的一较佳实施例，包括：一固定步骤S1、一组装步骤S2及一测量步骤S3。

该固定步骤S1将一待测板2固定于一固定部11，或者，再将一待测材料M涂附于一待测板2的第二表面。

该组装步骤S2将一测量组件4置设于该待测板2的第二表面22那一侧，或该待测板2具有该待测材料M的一侧，该测量组件4可以如第一实施例的一声音接收器41，该声音接收器41与该待测板2或该待测材料M相间隔，用以接收及输出多个不同频率的声音强度，以产生该多个能量资讯。或者，该测量组件4为至少一加速规43且贴合于该待测板2或该待测材料M，用以接收及输出多个不同频率的振动加速度，以产生该多个能量资讯。

该测量步骤S3是由以一碰撞件3撞击该待测板2的第一表面21，以产生一撞击点P及一能量，及可以由该测量组件4测量并产生多个能量资讯。较佳地，碰撞件3被置于一导槽14，且该导槽14具有一低端14a及一高端14b，使该碰撞件3由该导槽14的高端14b位移至低端14a，并撞击该待测板2，使该待测板2产生一声压及一振动加速度，该测量组件4用以测量该多个能量资讯。

表一为以第一实施例的检测装置，进行上述检测方法所得的实验数据：

表一

其中，表一的实验数据分别对应不同条件的三种待测板2，其一为未涂附有待测材料M的待测板2，其二为涂附有第一种待测材料M(涂料A)的待测板2，其三则为涂附有第二种待测材料M(涂料B)的待测板2；另外采用直径为50毫米或70毫米的两种铁球作为该碰撞件3，对该三种待测板2各进行一次撞击及测量。由表一的实验数据可知，相较于未涂附有待测材料M的待测板2，具有涂料A的待测板2及具有涂料B的待测板在频率0～72Hz及78～100Hz等区段均具有抑音效果。另外，整体而言，涂料B的抑音效果都优于涂料A，但，在采用当直径为50毫米的铁球作为该碰撞件3时，声压频率在18～20Hz区段，以及在采用当直径为70毫米的铁球作为该碰撞件3时，声压频率在18Hz、38～40Hz、68Hz、72Hz及88～100Hz等区段，涂料A的抑音效果反而优于涂料B。

表二为以第二实施例的检测装置，进行上述检测方法所得的实验数据：

表二

其中，表二的实验数据分别对应不同条件的三种待测板2，其一为未涂附有待测材料M的待测板2，其二为涂附有第一种待测材料M(涂料A)的待测板2，其三则为涂附有第二种待测材料M(涂料B)的待测板2；另外采用直径为50毫米或70毫米的两种铁球作为该碰撞件3，对该三种待测板2各进行一次撞击及测量。由表一的实验数据可知，相较于未涂附有待测材料M的待测板2，具有涂料A的待测板2及具有涂料B的待测板均具有抑音效果。另外，整体而言，涂料B的抑音效果都优于涂料A，唯独在采用当直径为50毫米的铁球作为该碰撞件3时，声压频率在88Hz～100Hz区段，涂料A的抑音效果反而优于涂料B。

综上所述，本发明的能量吸收材料的检测装置及方法，可以使用于船舶、车辆及航空构件产业、抗噪音物品或构体噪音测量、试验及抗噪音材料良窳比较，且仅需利用该碰撞件撞击该待测板以产生一能量，再通过该测量组件测量该声压或振动加速度，用以产生该能量资讯，令使用者可以以该能量资讯评断该待测板或该待测材料吸收声压或振动的能量的效果，或者，可通过加速规获得该振动加速度能量资讯，以避免环境杂音影响检测结果。本发明能量吸收材料的检测装置，不需额外装设发声体且设备简单，且可易于进行及可快速、准确地比较不同能量吸收材料的抑音效果。

Claims (17)

1.一种能量吸收材料的检测装置，其特征在于，包括：

一个基座，具有至少一个固定部位于一个基准线上，该固定部可供一待测板成可拆卸地结合及固定；

一个碰撞件，位于该基准线的第一侧，且该碰撞件可撞击该待测板的第一表面形成一个撞击点；及

一个测量组件，位于该基准线的第二侧，用以测量该碰撞件撞击该待测板的能量并产生多个能量资讯。

2.如权利要求1所述的能量吸收材料的检测装置，其特征在于，该固定部由两个固定体所构成，该两个固定体间构成一个插槽供该待测板的下端缘容置。

3.如权利要求2所述的能量吸收材料的检测装置，其特征在于，该两个固定体各具有至少一个定位孔，各定位孔供一个定位元件穿设其中，该待测板固定定位在该两个固定体间。

4.如权利要求3所述的能量吸收材料的检测装置，其特征在于，该定位孔为一个螺孔，该定位元件为一个螺栓。

5.如权利要求1所述的能量吸收材料的检测装置，其特征在于，该基座的上表面于基准线的第一侧具有一个导槽，该导槽的断面形状可为一个两边缘凸起中间凹陷的坡道或一个管体，该碰撞件于该导槽内移动，该导槽邻近该基准线的一端形成开放的开口。

6.如权利要求5所述的能量吸收材料的检测装置，其特征在于，该导槽成倾斜具有一个低端及一个高端，该低端邻近于于该基座的上表面。

7.如权利要求1所述的能量吸收材料的检测装置，其特征在于，该待测板的第二表面涂附有待测材料。

8.如权利要求7所述的能量吸收材料的检测装置，其特征在于，另外包括一个夹板，该夹板贴合于该待测板的第二表面，该待测材料位于该待测板及该夹板间。

9.如权利要求8所述的能量吸收材料的检测装置，其特征在于，该测量组件为贴合于该夹板的至少一个加速规，该加速规用以接收及输出多个不同频率的振动加速度，以产生该多个能量资讯。

10.如权利要求9所述的能量吸收材料的检测装置，其特征在于，该待测板呈矩形，该加速规的数量为四个，该四个加速规分别贴合于该待测板的四个角落。

11.如权利要求1所述的能量吸收材料的检测装置，其特征在于，该测量组件为一个声音接收器，该声音接收器可接收及输出多个不同频率的声音强度，以产生该多个能量资讯。

12.如权利要求11所述的能量吸收材料的检测装置，其特征在于，该声音接收器与该撞击点在该待测板的法线方向上相对。

13.如权利要求1所述的能量吸收材料的检测装置，其特征在于，该测量组件为贴合于该待测板第二表面的至少一个加速规，该加速规用以接收及输出多个不同频率的振动加速度，以产生该多个能量资讯。

14.如权利要求13所述的能量吸收材料的检测装置，其特征在于，该待测板呈矩形，该加速规的数量为四个，该四个加速规分别贴合于该待测板的四个角落。

15.一种能量吸收材料的检测方法，其特征在于，使用如权利要求1至14中任一项所述的能量吸收材料的检测装置，由该碰撞件撞击该待测板的第一表面，位于该待测板第二表面侧的该测量组件测量并产生多个能量资讯。

16.一种能量吸收材料的检测方法，其特征在于，包括：

一个固定步骤，将一块待测板固定于一个固定部；

一个组装步骤，将一个测量组件置设于该待测板的一侧；及

一个测量步骤，以一个碰撞件撞击该待测板的第一表面，位于该待测板的第二表面的一侧的该测量组件测量并产生多个能量资讯。

17.如权利要求16所述的能量吸收材料的检测方法，其特征在于，另外将一个待测材料涂附于该待测板的该第二表面。

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