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Die Erfindung bezieht sich auf einen Strömungsbypass für einen Akustiksensor zur Erfassung von Luftschall im Außenbereich von sich im Luftfluid bewegenden Fahrzeugen, einen Akustiksensor umfassend einen erfindungsgemäßen Strömungsbypass und ein automatisiert betreibbares Fahrzeug umfassend einen oder mehrere erfindungsgemäße Akustiksensoren.
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Aus dem Stand der Technik sind Akustiksensoren zur Detektion von externen Geräuschen außerhalb von Fahrzeugen bekannt. Beispielsweise offenbart die
DE 10 2016 006 802 A1 ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erfassung zumindest eines von einem Einsatzfahrzeug ausgehenden Sondersignals.
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Aus dem Stand der Technik sind ferner Mittel bekannt zur Lärmminderung an technischen Tragflügelprofilen von Ventilatoren, Windrädern oder Flugzeugen, siehe Geyer, Thomas (2017), Vom Eulenflügel zum leisen Tragflügel, https://www.researchgate.net/publication/315459170_Vom_Eulenflugel_zum_leisen_Tragflugel.
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Problematisch ist die Erfassung von Nutzsignalen bei sich während Fahrt am Fahrzeug einstellenden aerodynamischen und aeroakustischen Zuständen mit ausreichendem Störabstand und geringen Verzerrungen für höhere relative Strömungsgeschwindigkeiten. Für geringere relative Strömungsgeschwindigkeiten werden in Laborversuchen, insbesondere in Windkanälen, zur Minderung der aeroakustischen Geräusche Mikrofone mit Nasenkonusaufsatz genutzt. Für den äußeren Einsatz an Fahrzeugen sind diese Sensoren konstruktionsbedingt durch den nicht vorhandenen Wetterschutz, beispielsweise Eindringung von Wasser, sowie die Prinzip bedingt vorgegebene axiale Baulänge ungeeignet.
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Der Wetterschutz, beispielsweise gegen externe Einflüsse wie zum Beispiel Regenwasser oder Waschwasser, und gegen Strömungsbedingungen, die beispielsweise durch Wind, zum Beispiel Fahrtwind, verursacht werden, stellt für automobile Anwendungen eine Herausforderung dar. Dieser Schutz sollte aber zeitgleich eine möglichst minimale Dämpfung des externen akustischen Signals aufweisen. Die Umgebungsbedingungen ergeben sich zum einen aus dem Einsatz Akustiksensoren in automobilen Anwendungen, zum Beispiel im Straßenverkehr. Zum anderen ergeben sich die Umgebungsbedingungen durch Installationsorte der Akustiksensoren, die sich an bewegten und/oder ruhenden, dem Wetter ausgesetzten, sogenannten open air Objekten, beispielsweise an Fahrzeugen, befinden. So sind beispielsweise Wasser, Strahlwasser, Schlammwasser, Schnee, Eis, Staub, Salze, beispielsweise Streusalze, hohe und/oder niedrige Umgebungstemperaturen, hohe oder niedrige Luftfeuchtigkeit und/oder höhere relative Luftanströmungen, die beispielsweise während einer Fahrt mit einem Fahrzeug vorhanden sind, Einwirkungen, unter denen der Akustiksensor zu funktionieren hat.
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Bekannte Mikrofone sind nur für geringe relative Strömungsgeschwindigkeiten einsetzbar, da bei höheren Geschwindigkeiten sehr schnell mit stark zunehmendem Gradienten die aerodynamischen Druckschwankungen und mehr noch die aeroakustische Geräuschentstehung das Sensorverhalten negativ beeinflussen und das eigentlich interessierende Nutzgeräusch bis zur Unkenntlichkeit maskieren. Ein übliches Mikrofon wird unter den an sich in Luft bewegenden Fahrzeugen vorherrschenden Strömungsverhältnissen einen sehr schlechten Signalrauschabstand zeigen. Das Frequenzspektrum des Nutzsignals wird durch die aeroakustischen Einflüsse breitbandig verrauscht und in Abhängigkeit des konkreten Strömungszustands, beispielsweise Einfallswinkel, Strömungsgeschwindigkeit, Turbulenzgrad, zusätzlich durch tonale Hiebtöne angereichert.
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Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, eine Lösung für die aeroakustischen Beeinflussung des Nutzsignals bereitzustellen.
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Die Aufgabe wird gelöst durch eine gezielte konstruktive Gestaltung und Dimensionierung eines Strömungsbypasses. Der Strömungsbypass erfüllt die Funktion der akustisch gezielten Leitung der Schallwellen und des Abführens des bei gewissen Umgebungsbedingungen in den Akustiksensors eindringenden Wassers und eindringender Partikel.
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Der erfindungsgemäße Strömungsbypass ist für einen Akustiksensor zur Erfassung von Luftschall im Außenbereich von sich im Luftfluid bewegenden Fahrzeugen vorgesehen. Der Strömungsbypass umfasst ein Schutzgitter. Das Schutzgitter dient zum Schutz des Akustiksensors gegen Eindringen von Fremdkörpern. Das Schutzgitter umfasst wenigstens eine Öffnung für einen Einlass des Luftschalls in den Akustiksensor. Eine Anströmseite des Schutzgitters ist konvex gekrümmt. Eine Abströmseite des Schutzgitters ist konkav gekrümmt. Ferner umfasst der Strömungsbypass ein Anströmbauteil. Das Anströmbauteil umfasst einen zur Axialachse symmetrischen Schallkanal. Das Anströmbauteil ist in Luftströmungsrichtung hinter dem Schutzgitter angeordnet. Außerdem umfasst der Strömungsbypass zwei Profile mit in Querschnittsdarstellung jeweils von der Axialachse weggekrümmten Profilmittellinien, gezahnten, gezackten oder wellenförmigen Profilhinterkanten und Profiltiefen, die derart gewählt sind, dass die Profilhinterkanten in Luftströmungsrichtung hinter dem Anströmbauteil angeordnet sind. Die Profile sind in Bezug auf das Schutzgitter und das Anströmbauteil radial außen angeordnet. Der Strömungsbypass ist durch Umrisse des Schutzgitters, des Anströmbauteils und der Profile gebildet zur gezielten Leitung von Luftschallwellen und Herausleitung von in den Akustiksensor eingetretenen Fluiden und/oder Fremdkörpern.
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Die Geometrie und Formgebung des Strömungsbypass wird im Sinne von möglichst geringer aeroakustischer Schallentstehung auf eine möglichst laminare Strömung hin gestaltet. Dies geschieht durch die Vermeidung von Kanten und unstetigen Sprüngen im Verlauf des Strömungsbypass. Die Strömung wird durch die Umrisse gezielt geführt, womit Strömungsabrisse in den während des realen Betriebs auftretenden Verhältnissen vermieden oder zumindest stark minimiert werden. Die Flächengrößen in Form der Anström- und Abströmsquerschnitte sind so gestaltet, dass keine Beschleunigung der Strömungsgeschwindigkeit, sondern vielmehr eine Reduzierung dieser erfolgt. Strömungsum- und ablenkungen und damit Strömungswiderstände werden möglichst gering gehalten.
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Der Strömungsbypass ist ein funktionserfüllender Teil des Akustiksensor für den Einsatz im Außenbereich von Fahrzeugen und luftumströmten Anlagen und Systemen
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Gemäß einem Aspekt stellt die Erfindung einen Akustiksensor bereit zur Erfassung von Luftschall im Außenbereich von sich im Luftfluid bewegenden Fahrzeugen. Der Akustiksensor umfasst einen erfindungsgemäßen Strömungsbypass. Eine Mikrofonkapsel ist in dem Schallkanal angeordnet. Das Anströmbauteil umfasst ein Elektronikgehäuse. Das Elektronikgehäuse umfasst eine Leiterplatte. Die Leiterplatte umfasst Bauelemente und deren Verbindungen zur Vorverarbeitung von analogen oder digitalen Signalen des Akustiksensors, wobei die Bauelemente ausgeführt sind zur analogen oder digitalen Signalverarbeitung und/oder zur Realisierung von Filterfunktionen, Funktionen zur Phasenumkehr, Kompressorfunktionen und/oder Verstärkerfunktionen. Ferner umfasst die Leiterplatte eine Steckeranbindung zum Anschließen des Akustiksensors an ein elektronisches Steuergerät, wobei das Steuergerät ausgeführt ist, in Abhängigkeit der Signale des Akustiksensors Schallquellen zu lokalisieren und/oder zu klassifizieren.
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Die Besonderheit des erfindungsgemäßen Akustiksensors gegenüber bekannten Mikrofonen ist die Funktionstüchtigkeit und Luftschallerfassung und dessen Wandlung unter schwierigen Umwelt- und Strömungsbedingungen, die bei automobilen Anwendungen vorhanden sind. Beispielsweise entsteht mit während der Fahrt eines Straßenfahrzeuges ein von der Geschwindigkeit abhängiger Fahrtwind und damit relative Luftströmungen zwischen einer Schallquelle, beispielsweise einer Sirene eines Einsatzfahrzeuges oder eines Fußgängers, und der Vorrichtung. Der erfindungsgemäße Akustiksensor zeichnet sich durch die Luftschallerfassung und dessen Wandlung bei relativ hohen Luftströmungen aus. Die oben genannten Umgebungsbedingungen ergeben sich zusätzlich aus dem vorgesehenen Einsatz bei den automobilen Anwendungen auch aus den zuvor beschriebenen Installationsorten der Vorrichtung, an denen relative Luftströmungen entstehen. Mittels des erfindungsgemäßen Akustiksensors ist Luftschall erfassbar und wandelbar in elektrische Signale in einem Temperaturbereich von -50°C bis +90°C, beispielsweise -30°C bis +70°C. Die erfindungsgemäße Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass die einzelnen Komponenten des Akustiksensors, beispielsweise das Schutzgitter, die Öffnung für den Luftschalleinlass, das heißt die Schalleintrittsöffnung, der Strömungsbypass und der Schallkanal, unter Berücksichtigung von Luft- und/oder Körperschall, Aeroakustik, Strömungs- und Fluiddynamik, Elektronik und Mechanik aufeinander abgestimmt sind.
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Gemäß einem weiteren Aspekt stellt die Erfindung ein automatisiert betreibbares Fahrzeug bereit. Das Fahrzeug umfasst einen oder mehrere erfindungsgemäße Akustiksensoren, wobei das Steuergerät eine ADAS oder AD Domain ECU des Fahrzeuges ist.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Zeichnung und der Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele.
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Der Strömungsbypass sorgt dafür, dass durch den Lufteinlass eingetretene Fluide, beispielsweise Wasser, Luft, und kleine Partikel, wie etwa Schmutz und/oder Staub, am Ausgang des Strömungsbypasses wieder aus dem Akustiksensor heraus befördert werden. In diesem Sinne ist der Strömungsbypass ein selbstreinigender Strömungsbypass. Der Strömungsbypass ist akustisch, strömungsakustisch und strömungsdynamisch derart ausgelegt, dass die durch die Durchströmung generierte aeroakustische Schallentstehung gemindert wird und die wirkenden strömungsdynamischen Kräfte den Akustiksensor nicht negativ beeinflussen, beispielsweise schädigen oder degradieren.
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Ein Akustiksensor ist ein Sensor, der mechanische Schwingungen, beispielsweise verursacht durch Luftschallwellen, erfasst und in ein prozessierbares Signal, beispielsweise ein elektrisches Signal wie etwa eine elektrische Spannung, umformt. Der Akustiksensor umfasst einen analogen und/oder digitalen Signalausgang. Die Umformung erfolgt in zwei Stufen. In einer ersten akustisch-mechanischen Umformungsstufe wird der Luftschall nach einem bestimmten Empfangsprinzip in die Bewegung eines Objektes umgeformt. In der zweiten mechanisch-elektrischen Umformungsstufe wird die Bewegung des Objektes nach einem bestimmten Wandlerprinzip in das elektrische Signal umgeformt. Beispiele für Akustiksensoren sind eine Anordnung eines Magneten und einer elektrischen Spule, Mikrofone, Beschleunigungsaufnehmer, Piezogeber oder Dehnungsmessstreifen. Ein mikro-elektro-mechanisches System, abgekürzt MEMS, umfassend eine Anordnung von Halbleiterelementen, die Schwingungen aufnehmen, ist auch als Akustiksensor einsetzbar.
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Das Schutzgitter ist ein Gitter mit mechanischer Schutzfunktion. Das Schutzgitter ist so konstruiert, dass gröbere Fremdkörper, das heißt Partikel mit Durchmessern von beispielsweise wenigstens 2 mm, beispielsweise Schmutzpartikel wie etwa Schlammpartikel, Staubpartikel, Rußpartikel, Salzkörner, Steine, Insekten oder andere Partikel, die in der Luft enthalten sind, nicht in die Vorrichtung eindringen können. Nach einem Aspekt der Erfindung besitzt das Schutzgitter im Querschnitt die Form einer Sichel.
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Die Anströmseite entspricht einer Luv-Seite. Die Abströmseite entspricht einer Lee-Seite.
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Die Öffnung für den Lufteinlass ist in dem Schutzgitter derart positioniert, dass in axialer Sensorrichtung kein direkter Strahl und/oder Partikelstrom auf den Schallkanal einwirkt. Damit ist durch die Anordnung und/oder Geometrie der Öffnung der Akustiksensor mechanisch geschützt. Nach einem Aspekt der Erfindung sind die Öffnung oder die Öffnungen im Wesentlichen 2 mm breit und im Wesentlichen 5mm lang.
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Luftströmungsrichtung bedeutet Luftströmungsrichtung durch den Akustiksensor oder Luftströmungsrichtung relativ zu dem Fahrzeug, an dem der Akustiksensor eingebaut ist.
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Der Schallkanal dient der gezielten Schallführung der Luftschallwellen hin zu dem Akustiksensor. Der Schallkanal ist akustisch speziell dimensioniert, so dass sich möglichst keine oder nur wenige und schwache Eigenmoden im nutzbaren Frequenzbereich des Akustiksensors ausbilden. Diese gezielte Dimensionierung basiert im Wesentlichen auf geometrischen Größen, wie zum Beispiel Durchmesser, Länge, Volumen und Formgebung.
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Profil bezeichnet die Form des Querschnitts eines Körpers in Strömungsrichtung. Die erfindungsgemäßen Profilhinterkanten tragen zu einer geringen aeroakustischen Schallentstehung bei. Bei der Strömung über das Profil bildet sich eine Grenzschicht aus. Abhängig von Strömungsgeschwindigkeit, Anstellwinkel, Profilform, Profildimension und Rauigkeit der Oberfläche ist diese laminar oder turbulent. An der Profilhinterkante kommt es dann zu einer Wechselwirkung dieser profileigenen Grenzschicht mit der Kante, was zu einer Hinterkantenschallabstrahlung führt. Durch die gezahnten, gezackten oder wellenförmigen Profilhinterkanten wird die Hinterkantenschallabstrahlung reduziert.
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Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung sind die Hinterkanten des Schutzgitters gezahnt, gezackt oder wellenförmig. Damit wird die Hinterkantenschallabstrahlung des Schutzgitters reduziert.
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Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung sind die Hinterkanten des Anströmbauteils gezahnt, gezackt oder wellenförmig sind. Damit wird die Hinterkantenschallabstrahlung des Anströmbauteils reduziert.
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Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung sind die Profilhinterkanten und die Hinterkanten des Schutzgitters und des Anströmbauteils relativ zur jeweiligen Form dünn. Die dünne Form reduziert die aeroakustische Schallentstehung. Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung sind die Profilhinterkanten und die Hinterkanten des Schutzgitters und des Anströmbauteils gezackt und relativ dünn zur jeweiligen Form. Damit wird die aeroakustische Schallentstehung besonders gut reduziert.
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Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung besitzt eine Anströmseite des Anströmbauteils die Form eines Nasenkonus. Der Nasenkonus dient der Minderung von Windgeräuschen in der axial gerichteten Luftströmung und zur Verringerung der Abhängigkeit des Übertragungsmaßes von Schalleinfallwinkel bei gegebenen Frequenzen.
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Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung besitzt der Schallkanal im Wesentlichen die Form eines Zylinders, eines Kegelstumpfes oder eines Hornteils besitzt. Ein Hornteil oder auch Trichter genannt, wie zum Beispiel in
1 der
DE 38 43 033 C2 offenbart, ist ein robustes System zur hochempfindlichen Detektion von Luftschallwellen. Ein Schallkanal in Form eines Hornteils koppelt den Empfänger akustisch besonders gut an das Schallfeld an, so dass möglichst viel der extern eintretenden Schallenergie am Empfänger ankommt. Damit wird eine minimale akustische Dämpfung des Schallenergieflusses realisiert.
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Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung besitzen die Anströmseiten des Schutzgitters, des Anströmbauteils und/oder der Profile relativ zur jeweiligen Form große Krümmungsradien besitzen. Eine derartige Geometrie reduziert die aeroakustische Schallentstehung.
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Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung ist der Strömungsbypass symmetrisch zu der Axialachse. Dies bedeutet, dass das Schutzgitter, das Anströmbauteil und die Profile symmetrisch zu der Axialachse, insbesondere rotationssymmetrisch, sind. Dadurch wird eine laminare Strömung begünstigt.
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Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung umfassen das Schutzgitter, das Anströmbauteil und/oder die Profile poröse Materialien, beispielsweise Kunststoff- oder Metallschäume, Gummigranulate oder Blähglasgranulate. Die Porengröße bestimmt den längenbezogenen Strömungswiderstand und die Rauigkeit der Oberfläche. Die porösen Materialien reduzieren die Hinterkantenschallabstrahlung. Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung umfasst das Schutzgitter ein offenporiges Material, beispielsweise ein Schaummaterial wie etwa ein offenporiges Polyurethanschaummaterial. Durch skalierbare Größe von Poren in dem Material kann eine Wind- und/oder Wasserabsorption eingestellt werden. Schaummaterialien zeichnen sich durch eine sehr niedrige Dichte und einfache Ver- und Bearbeitung aus. Schaumstoffe lassen sich besonders einfach aus Polyurethan herstellen. Offenporiger Polyurethanschaum wird auch Filterschaum genannt. Filterschaum eignet sich besonders gut für Windabsorption. Filterschaum wird nach Porengröße/Porenanzahl klassifiziert. Als Einheit dient die Anzahl von Poren pro Inch, abgekürzt PPI. Beispielsweise umfasst das Schutzgitter einen Filterschaum im Bereich 10 bis 80 PPI.
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Nach einem Aspekt der Erfindung umfasst der Akustiksensor ein Mikrofon. Das Mikrofon umfasst die Mikrofonkapsel und einen Wandler. In der Mikrofonkapsel erfolgt die akustisch-mechanische Umformung. Die Mikrofonkapsel umfasst beispielsweise eine Membran, die durch Luftschall zu Schwingungen angeregt wird. In dem Wandler erfolgt die mechanisch-elektrische Umwandlung. Der Wandler ist beispielsweise ein elektrodynamischer Wandler, wie etwa bei einem Tauchspulenmikrofon, oder ein elektrostatischer Wandler, wie etwa bei einem Kondensatormikrofon.
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Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung ist der Akustiksensor als ein MEMS-Mikrofon realisiert. MEMS-Mikrofone sind miniaturisierte Mikrofone, die beispielsweise in SMD-Technik ausgeführt sind zum direkten Einsatz auf der Leiterplatte. MEMS-Mikrofone besitzen kleine Abmessungen und sind einfach industriell zu verarbeiten, beispielsweise können MEMS-Mikrofone in einem Reflow-Lötprozess bestückt werden. Im Vergleich zu anderen Mikrofonen sind MEMS-Mikrofone unempfindlicher gegenüber hohen Temperaturen und damit für automobile Anwendungen besonders gut geeignet. Alternativ ist der Akustiksensor ein Elektret-Kondensatormikrofon.
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Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung ist die Mikrofonkapsel oder das Mikrofon parallel oder senkrecht zu der Axialachse an den Schallkanal angekoppelt. Mit der parallelen Anordnung werden besonders gute Signale des Akustiksensors erhalten.
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Das Schutzgitter des Akustiksensors ist nach einem weiteren Aspekt der Erfindung ein auswechselbares Schutzgitter, um bei gröberer Verschmutzung ersetzt zu werden, ohne die komplette Vorrichtung ersetzen zu müssen.
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Die Bauteile der Leiterplatte umfassen beispielsweise Logikbausteine wie etwa ASICS oder FPGAs. Beispielsweise realisiert ein Bauteil einen Hochpassfilter, der Luftschallwellen mit Frequenzen größer als 300 Hz passieren lässt. Mittels Kompressorfunktionen wird ein Dynamikumfang eines Signals eingeschränkt. Die Bauteile sind beispielsweise direkt auf der Oberfläche der Leiterplatte montiert, beispielsweise gelötet, und werden auch surface mounted devices, abgekürzt SMD, genannt.
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Das Elektronikgehäuse schützt die Leiterplatte und deren Bauteile vor mechanischen und/oder thermischen Einflüssen. Das Elektronikgehäuse umfasst Befestigungsmittel, beispielsweise Schrauben, um das Elektronikgehäuse und den Akustiksensor an dem Steuergerät oder an dem Fahrzeug zu befestigen.
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Das Steuergerät, mit dem der Akustiksensor in Wirkverbindung steht, führt nach einem Aspekt der Erfindung einen intelligenten Algorithmus, wie etwa ein auf Geräuschlokalisation und/oder -klassifikation trainiertes künstliches neuronales Netzwerk, aus. Die ausgewerteten Signale werden nach einem Aspekt der Erfindung über ein Bordnetz des Fahrzeuges an weitere Steuergeräte des Fahrzeuges, beispielsweise ADAS oder AD Domain ECUs, oder an Aktuatoren des Fahrzeuges, weitergeleitet. Beispielsweise ist der Akustiksensor an einen CAN-Bus oder einen Ethernet-Bus des Fahrzeuges angebunden. ADAS bedeutet Advanced Driver Assistance System, das heißt Fahrerassistenzsystem, das sind elektronische Zusatzeinrichtungen zur Unterstützung des Fahrers in bestimmten Fahrersituationen. AD bedeutet Autonomous Driving, das heißt autonomes Fahren. ECU bedeutet Electronic Control Unit, das heißt elektronisches Steuergerät. Domain bedeutet Domäne. Domänen im Fahrzeug sind beispielsweise Antriebsstrang, Fahrwerk, Karosserie oder Multi-Media. Viele Funktionen wirken innerhalb einer Domäne, aber auch Domänengrenzen hinweg miteinander in einem Funktionsnetz zusammen. Die ADAS oder AD Domain umfasst Umfelderfassungssensoren, wie Radar, Kamera, Lidar, deren Signale die AD Domain ECU verarbeitet und beispielsweise in Form von Steuersignalen den Antriebs-, Lenkungs- und Bremssystemen bereitstellt für eine autonome Regelung und Steuerung der Längs- und/oder Querführung.
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Das automatisiert betreibbare Fahrzeug ist beispielsweise ein Personen- oder Lastkraftwagen oder ein Personentransportsystem, wie etwa ein autonomer people mover. Das Fahrzeug umfasst eine technische Ausrüstung für einen selbstfahrenden, das heißt fahrerlosen oder vollautomatisierten, autonomen Fahrbetrieb.
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Die Erfindung wird beispielhaft in den folgenden Figuren erläutert. Es zeigen:
- 1 eine Querschnittsdarstellung eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Strömungsbypasses und
- 2 eine Darstellung eines Ausführungsbeispiels von gezackten Kanten.
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In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugsziffern gleiche oder funktionsähnliche Teile. Übersichtshalber sind in den einzelnen Figuren lediglich die für das jeweilige Verständnis relevanten Bezugsteile gekennzeichnet.
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Der in 1 gezeigte Strömungsbypass 6 wird durch die Umrisse eines Schutzgitters 2, eines Anströmbauteils 8 und von Profilen P1 und P2 gebildet. Das Schutzgitter 2, das Anströmbauteil 8 und die Profile P1 und P2 sind symmetrisch zu der Axialachse A angeordnet.
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Das Schutzgitter 2 besitzt die Form einer Sichel. Eine Anströmseite 2a des Schutzgitters ist konvex gekrümmt. Eine Abströmseite 2b des Schutzgitters 2 ist konkav gekrümmt. Hinterkanten 2c des Schutzgitters 2 sind die Schnittpunkte der Anströmseite 2a und der Abströmseite 2b. Die Hinterkanten 2c des Schutzgitters besitzen die in 2 gezeigten gezackten Kanten.
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Das Anströmbauteil 8 hat die Form eines Nasenkonus. An einer Anströmseite 8a ist das Anströmbauteil 8 konvex gekrümmt. Hinterkanten 8c des Anströmbauteils 8 besitzen die in 2 gezeigten gezackten Kanten. Ein in Luftströmungsrichtung R vorderer trichterförmiger Hohlraum H des Anströmbauteils 8 bildet einen Schallkanal 7. In dem Schallkanal 7 ist eine Mikrofonkapsel 10 umfassend ein Mikrofon angeordnet. Die Luftschallwellen werden durch den Schallkanal 7 zu dem Akustiksensor 1 geführt. Ferner umfasst das Anströmbauteil 8 ein Elektronikgehäuse G und eine Steckeranbindung S. In Luftströmungsrichtung R ist das Anströmbauteil 8 hinter dem Schutzgitter 2 angeordnet.
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In radialer Richtung von der Axialachse A nach außen gehend bilden Profile P1 und P2 den äußeren Umriss des Strömungsbypasses 6. Anströmseiten PA der Profile P1 und P2 sind konvex gekrümmt. Eine Profilmittellinie verläuft gebogen.
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Profilhinterkanten PH der Profile P1 und P2 besitzen die in 2 gezeigten gezackten Kanten. Eine Profiltiefe PT ist derart dimensioniert, dass die Profilhinterkanten PH in Luftströmungsrichtung R hinter dem Anströmbauteil 8 angeordnet sind.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Akustiksensor
- 2
- Schutzgitter
- 2a
- Anströmseite
- 2b
- Abströmseite
- 2c
- Hinterkante
- 6
- Strömungsbypass
- 7
- Schallkanal
- 8
- Anströmbauteil
- 8a
- Anströmseite
- 8c
- Hinterkante
- 10
- Mikrofonkapsel
- A
- Axialachse
- R
- Luftströmungsrichtung
- H
- Hohlraum
- S
- Steckeranbindung
- G
- Elektronikgehäuse
- P1
- Profil
- P2
- Profil
- PM
- Profilmittellinie
- PH
- Profilhinterkante
- PT
- Profiltiefe
- PA
- Anströmseite
