标准次声发生装置的机理及相关技术研究

摘要

本文结合中国计量科学研究院项目,对标准次声发生装置的机理及相关技术进行了研究。
　　 第一章阐述了本课题的研究目的和意义。首先介绍了次声波的特点及应用;然后介绍了传声器的分类及其校准;接着介绍了国内外次声发生装置的研究现状,并指出了其发展趋势;最后介绍了本课题的研究目的和研究内容。
　　 第二章研究了次声发生的机理。首先研究了次声发生腔中的声学理论及次声发生腔的声学简化模型;然后对次声发生腔中声场进行有限元分析,验证简化模型的精度,并分析了被校传声器的最佳安装位置;最后结合有限元分析结果,分析了腔体尺寸对声压分布的影响。
　　 第三章研究了次声发生装置的相关技术问题。首先介绍了次声发生装置的总体结构及其工作原理;然后分析了一种基于位移反馈控制技术的电磁振动台设计方案,以实现低失真的腔体活塞位移激励信号;最后设计了次声发生腔体的结构及传声器安装夹具,并对次声发生装置及运动部件进行了模态分析,验证其在工作频率范围内不会产生谐振。
　　 第四章对次声发生装置进行实验研究。首先对次声发生装置不同频率点下的活塞位移失真度和声压失真度进行测试分析;然后通过激光测振仪实测活塞位移,计算得到次声发生腔中声压值,并进行热传导、声压波动和压力泄漏修正;最后结合B&K标准传声器4160对整个次声校准装置进行声学比对检验,确定其校准精度,并对次声发生腔体中部和端部位置的声场分布进行测试分析,确定了次声发生腔体中的最佳校准位置。实验结果表明:次声发生腔中声场有限元分析结果可靠,次声发生装置达到设计要求。
　　 第五章总结了全文的研究成果,并展望了后续工作。