CN201883408U - 一种低频声波消雾装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于消雾领域，该方法利用低频强声波通过辐射器向雾中辐射，激发雾滴震荡相互碰撞并凝结为较大的水滴向下沉降，或者雾滴由于震荡与空气摩擦产生热交换而蒸发，使雾消散。该装置包括一个电-调制气流发音头，空气压缩机，消雾信号发生器，调制信号功率放大器和声波辐射器组成，本实用新型经试验消雾效果很好。消雾能耗很低，仅消耗少量燃料。作用范围广，操作简单，而且可以连续不断地消雾或在高速公路上消雾。可以消除冷雾也可以消除暖雾，对大气环境不产生污染，不影响飞机起降和高速公路的运行，具有十分明显的优点。

Description

一种低频声波消雾装置

技术领域

本实用新型属于消雾领域，特别涉及利用低频强声波消除辐射雾的装置。

背景技术

机场和高速公路上空常出现辐射雾(0℃以下为冷雾或0℃以上为暖雾)，这种雾是由一定密度的很小的水滴微悬浮在大气中而形成。一般雾滴的直径大约为5微米-15微米。由于密度大的浓雾会使能见度降低，因此常常给飞机的起降和高速公路的交通造成不便，严重时机场或高速公路不得不关闭，使航班延误给乘客造成不便，造成经济损失。高速公路上经常会因为大雾发生连串撞车事故，造成生命和财产损失。

目前人们已经知道消除这种辐射雾的方法可以分为两类，一类是将温度降低，使雾滴凝聚成比较大的水滴而沉降，将雾消除，提高能见度。目前采用的使温度降低的方法有向雾中喷洒液氮、二氧化碳干冰或者在机场设置喷洒液态丙烷装置。液氮、干冰或丙烷的微粒因蒸发而使温度降低形成凝结核，使雾滴凝结成大的水滴而沉降。另一类方法是用加热的方法使雾滴蒸发变成水蒸气提高能见度。目前采用的方法是用航空发动机向雾中喷射热燃气，或者在跑道附近埋设油管，大雾时喷燃燃油，加热空气，使雾滴蒸发，提高能见度。或者向雾中喷洒碘化银或食盐微粒，形成凝结核凝结成水滴而沉降，使雾消散。

目前已知的这两种方法都存在较大的缺点，不能取得很好的效果。因为雾的生成和消失是一个持续的过程，如果是持续长时间的大雾，要将雾消除就得不断地向空中喷洒大量的液氮或干冰，停止喷洒后雾会迅速扩散回来，十分不便而且费用很昂贵。加热的方法虽然可以持续进行，但费用十分巨大而且会造成空气污染。这两种消雾方法都会影响飞机飞行，在消雾过程中飞机不能起降。对于高速公路上的雾，由于路程长，这两种方法都不适用。因此目前对于辐射雾尚没有有效可行的方法，因此每年世界各地都会因为雾而导致许多空难和损失。

发明内容

本实用新型的目的是为了克服上述缺点，解决消雾难题，提出一种使用低频强声波消雾的装置。该装置将高压空气调制成低频强声波向雾中辐射，使雾滴震荡，相互碰并凝结为大的水滴而沉降，同时由于雾滴震荡与空气摩擦，产生热交换，使一部分小的雾滴逐渐蒸发，变为水蒸汽，使雾逐渐消除，提高能见度。

本实用新型提供的一种低频强声波消雾装置，其特征在于，该装置包括产生高压气流的空气压缩机，电-气流调制声波发生器、声波辐射器、低频信号发生器、功率放大器和发电机，其中，空气压缩机的输出管道与电-气流调制声波发生器的输入端相连，电-气流调制声波发生器的输出端与声波发射器的输入端相连，低频信号发生器通过功率放大器与电-气流调制声波发生器相连，发电机的输出端分别于低频信号发生器和功率放大器相连，向它们供电。

本实用新型与现有的方法比较其优点在于：

(1)效果显著；经初步试验在300～400公尺范围内10分钟就将浓雾消散，而且雾越浓能见度越低，效果越好。

(2)能耗很低；消雾过程中仅仅消耗少量燃料；费用很少。

(3)作用范围广；低频声波在雾和空气中传播损耗少可以传的比较远。

(4)操作简单；全部设备安装在卡车上，只需要驾驶着汽车缓慢行驶。

(5)可以连续长时间作用直至将雾完全消去。

(6)冷雾暖雾都可以消，由于其作用原理是使雾滴震荡并碰撞凝结成大的雾滴而沉降下来，因而无论冷雾暖雾都可以消散。

(7)不影响飞机起降和高速公路的交通，消雾车可以在距离跑道一定距行驶进行消雾，在高速公路上可以在一个车道上缓慢来回行驶消雾，也可以在一些经常发生雾的地段设置固定的消雾装置。当有雾时开动消雾装置将雾消散。

(8)采用低频声波20Hz至100Hz作用时间一般不长，因此对环境和人身不会产生大的影响。

附图说明

图1为本实用新型的组成示意图。

图2为本实用新型的实施例总体结构示意图。

具体实施方式

本实用新型提出一种低频强声波消雾装置结合附图及实施例详细说明如下：

本实用新型的装置组成如图1所示，该装置包括产生高压气流的空气压缩机4、电-气流调制声波发生器2、声波辐射器3、低频信号发生器5、功率放大器6和发电机，其中，空气压缩机4的输出管道与电-气流调制声波发生器2的输入端相连，电-气流调制声波发生器2的输出端与声波发射器3的输入端相连，低频信号发生器5通过功率放大器6与电-气流调制声波发生器2相连，发电机的输出端分别与低频信号发生器5和功率放大器相连。

本实用新型各部分的功能及实施例分别说明如下：

空气压缩机1为能产生0.5MPa～0.6MPa的压缩高压气流的空气压缩机，可以采用一般移动式工业压缩机，例如Ingersollrand公司生产的P1060型。并将产生的气流经管道送入电-气流调制声波发生器2。

电-气流调制声波发生器2，采用本实用新型人的发明专利“电-气流调制声波发音头”，专利号：92102274.3，用于产生低频强声波。

低频信号发生器5，采用能产生20Hz～100Hz频率范围的窄带信号或单频信号的消雾信号的发生器。可采用一般通用的电子低频信号发生器如XD-1型低频信号发生器。

功率放大器6，用于将低频消雾信号进行放大。可以采用一般电子功率放大器如QSC-1450型。

声波辐射器3采用本实用新型人的发名专利“反射式声波辐射器”，专利号：200710119916.9，可发出低频强声波为20Hz～100Hz的低频窄带电信号或单频信号向雾中辐射，强声波其声压级在距离辐射器口10米处不低于140dB。

本实用新型的工作原理结合图1简述如下：

由空气压缩机4产生0.5～0.6Mpa的压缩空气经管道送入电-气流调制声波发生器2，由消雾信号发生器5产生20Hz至100Hz的消雾信号，经功率放大器6放大后送入电-气流调制声波发生器2，将高压气流调制成20Hz至100Hz的低频强声波经辐射器3辐射到雾中，在距辐射器口10公尺处声强不低于140dB。声波是疏密的纵波，会激发雾滴震荡，使其相互碰撞并凝结为较大的雾滴向下沉降。在下降过程中会碰到周围的雾滴，从而进一步凝结变大而沉降，使雾滴逐渐减少而消散，一般雾越浓雾滴间的距离越小，碰撞凝结的机会越多，消雾效果越好，较小的雾滴由于震荡与空气磨擦，进行热交换而蒸发为透明的水蒸气而提高能见度。

利用本实用新型可以取得以下的良好效果：

由于使用强声波激发雾滴震动，碰撞凝结或摩擦蒸发使雾消失，与采用冷却或加热方法相比能耗小，费用很少；采用强声源激发雾滴震荡强度大，作用范围广，操作简单，效果好；可以连续作用直至雾全部消散；消雾装置远离飞机跑道，消雾时不影响飞机起降；对大气不产生污染；由于采用低频声波，虽然声波较大，100米处声压级可达110dB，但对环境和人不会产生伤害，因此采用本实用新型在机场上和高速公路上进行消雾，将会产生很好的效果。

本实用新型的实施例1为车载式低频声波消雾装置，即将该装置安装在一运载汽车上，使用时方便移动，其总体结构如图2所示，在运载汽车1上安装一台输出压力为0.5MPa～0.6MPa的空气压缩机4，根据需要的消雾能力其输出的流量可以为10-60立方米/分，一个反射式声波辐射器3.(本申请人的发明专利申请号200710119916.9)安装在汽车尾部，其轴线大约与水平成5°～10°，声波辐射器3上连接着射流式电-气流调制声波发生器2(本申请人的发明专利号为92102274.3)在汽车驾驶室中安装了消雾信号发生器5，它可以是20Hz～100Hz的窄带信号也可以是单频信号输出到电子功率放大器6，放大了的消雾信号送到电-气流调制声波发生器2，将高压气流调制成低频声波。一个小型发电机可供给低频信号发生器5和功率放大器6提供电源。

本实用新型的实施例2为固定式低频声波消雾装置即将本装置的电-气流调制声波发生器2和声波辐射器3安装在经常有雾的固定地点，例如某些机场跑道的两端或某高速公路路段，将空气压缩机4和低频信号发生器5，功率放大器6，发电机7安装在控制室中。用管道和电缆将压缩空气和信号送到电-气流调制声波发生器2上，根据能见度检测仪的检测信号自动或人工启闭消雾装置。

本装置可根据不同的实际需要选用不同输出功率的电-气流调制声波发生器2和不同的输出流量的空气压缩机4，声波辐射器的形状和尺寸根据实际需要选配，可以是圆形，矩形的或者其他形状的。不言而喻电-气流调制声波发生器2的选择功率不同，其所配的空气压缩机大小不同，声波辐射器的大小和形状不同以及用不同的安装形式(汽车拖载或固定安装)都属于本发明的变形，必然落在本专利的保护范围内。

Claims (6)

1.一种低频强声波消雾装置，其特征在于，该装置包括产生高压气流的空气压缩机、电-气流调制声波发生器、声波辐射器、低频信号发生器、功率放大器和发电机，其中，空气压缩机的输出管道与电-气流调制声波发生器的输入端相连，电-气流调制声波发生器的输出端与声波辐射器的输入端相连，低频信号发生器通过功率放大器与电-气流调制声波发生器连接，发电机的输入端分别与低频信号发生器和功率放大器相连。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述空气压缩机1采用能产生0.5MPa～0.6MPa的压缩高压气流的空气压缩机。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，低频信号发生其采用能产生20Hz～100Hz频率范围的窄带信号或是单频信号消雾信号发生器。

4.根据权利要求1、2或3所述的装置，其特征在于，所述声波辐射器轴线与水平成5°～10°，低频强声波其声压级距辐射器口10米处，不低于140dB。

5.根据权利要求1、2或3所述的装置，其特征在于，所述的声波辐射其为反射式声波辐射器，其形状为圆形或矩形。

6.根据权利要求1、2或3所述的装置，其特征在于，所述装置安装在汽车上，或在所需的地点固定安装。

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