基于LDV技术复现空气声声压量值的方法研究

来源 :北京化工大学 | 被引量 : 3次 | 上传用户:zt20032053
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物理量值的准确复现是实现传感器精确校准的前提。随着新的声环境质量标准的实施,对噪声计量的准确度要求也日益提高。以互易原理的声压量值复现依赖于传声器的声压灵敏度,并不直接体现声压量值帕斯卡的概念,属于量值的间接复现,本文通过激光多普勒测速技术测量声场中的粒子振动速度,计算声压量值,实现声压量值的直接复现。研究内容包括:1在阐述激光多普勒测速的原理和声场中激光多普勒信号模型的基础上,建立了激光多普勒声场测量系统。基于简化声场模型的考虑设计了平面行波管,管内声场在300Hz-1kHz的声压分布均匀,标准偏差不超过0.35dB;选用基于外差检测技术的双光束干涉系统,对声场中散射粒子的光电信号进行处理,基于VC++6.0开发了相应的信号采集、处理和存储软件。2根据声场中的激光多普勒信号模型,分别利用频谱分析和自相关方法处理原理激光多普勒信号,解调声场中的粒子振速,两者得到的结果与传声器推导的参考速度一致。频谱分析法受环境振动噪声的影响较大,自相关法适用于小声压级条件下的粒子振速测量。自相关法在高混频的情况下,通过对自相关函数插值的方法减小了其测量结果的偏差。3平面行波管中声压大小为介质密度、声速与粒子振速的乘积。由此,通过LDV测量声场中粒子振速的基础上,实现了声压量值的复现。其影响因素包括:环境的温湿度、声场速度、粒子跟随性等,不确定度评定的结果表明,LDV法在平面行波管内复现声压量值的不确定度为:0.23dB(k=2)。基于激光多普勒测速原理的声压量值复现方法的研究,将有助于推动声压量值直接复现的相关技术研究,为新的传声器原级校准方法奠定了基础。
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