驻波管法测吸声系数实验指导书Word文件下载.docx
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(3)频率点:
按1/96倍频程可选。
4.幅度测量:
0.02~20kHz,频响≤±
0.2dB(以1kHz为基准)。
(2)幅度范围:
35dB~+136dB。
(3)内置频率跟踪1/3倍频程带通滤波器。
5.使用环境:
+10~+35℃,相对湿度小于70%。
6.电源:
50Hz,220V±
10%。
7.通用计算机及打印机
8.声级校准器:
四、实验内容
1、实验装置
整个实验系统由计算机、显示器、信号源、测量放大器、测试话筒等五部份组成。
机内自动进行线路校正,性能相当稳定。
能根据测量到的峰谷值计算吸声系数值,并能显示吸声系数值与频率刻度的坐标曲线。
仪器的输出信号的频率和幅度在规定范围内可自由设定。
数据和曲线可以打印输出。
驻波管装置如图1:
L管(大管测低频):
Ф96x1000(mm)频率范围:
90Hz~2075Hz
S管(小管测高频):
Ф30x350(mm)频率范围:
1500Hz~6641Hz
图1驻波管的结构及测量装置简图
2、测量内容
测量海绵样品腈纶毛毡的吸声系数。
3、实验原理
吸声系数是描述吸声材料吸声本领的物理量,它被定义为:
被吸声材料吸收的声能和入射声能之比,通常用符号a表示。
驻波管主要部分是一根内壁光滑,截面均匀的管子,管子的末端装以被测材料的样品,由扬声器向管子辐射的声波在管中以平面波方式传播,平面波在材料表面反射回来,其结果是在管中建立了驻波声场,从材料表面算起管中出现了声压极大和极小的交替分布,利用可移动的探管传声器接收,在测试仪器上测出声压极大与极小的声级差(或极大值与极小值的比值),用试件的反射系数r来表示声压的极大值与极小值,便可确定垂直入射吸声系数。
即:
因此,只要确定声压极大值和极小值的比值,即可计算出吸声系数。
如果实际测得的是声压级的极大值和极小值,计算两者之差为Lp,可由下式计算吸声系数:
4、测量步骤
(1)开机
上电前应按仪器背后标明的提示连接主机电源线、显示器电源线、显示器信号线,在信号输出口用信号输出线连接驻波管中的声源,在测试传声器端口连接测试话筒,测试话筒通过话筒连接器旋到探测小车上。
(2)上电操作
对于已安装硬盘及WINDOWS的用户,不需要插入测试软盘,开机后仪器进入WINDOWS,用户点击“驻波管”图标,进入测试状态。
如图2。
注意:
对于已安装硬盘的用户,可以直接运行硬盘上的软件,驻波管测试软件子目录为:
<AWAZB>。
(要求用)
图2测试状态图
(3)仪器校准
AWA6122性能相当稳定,只要外界条件变化不大,可以长期不校准。
①电子线路校准:
仪器在测试状态,同时按下<
SHIFT>
+<
F1>
二键,即进入仪器电子线路样准,屏幕最下一行显示:
(“正在电子线路校准大约等待一分钟”)
大约1分钟后,上列字符消失,电子线路校准结束。
返回测量状态。
②测试话筒(参考话筒)校准:
仪器在测试状态,按下<
键,屏幕最下二行显示如下:
“(声校准功能按<
Ctrl+Enter>
开始校准Exc:
退出)”
“(将测试话筒插入声级校准器中测试话筒灵敏度:
XXX.XXmV/Pa)”
所示的XXX.XXmV/Pa表示上一次校准的值,若需要校准,用户应先将传声器插入声级校准器,按下声级校准器电源开关,再按<
Ctrl>
Enter>
键开始校准。
校准结束后,显示测试话筒(参考话筒)在1Pa声压的电压值XXX.XXmV/Pa。
在进行校准前或校准结束后,按<
ESC>
键可退出本校准状态。
(4)安装试件
将试件按照要求装在试件筒内,并用凡士林将试件与筒壁接触处的缝隙填塞,使
之严密,然后再用夹具将试件筒固定在驻波管上。
(5)输出信号设置
根据所需要测量的频率范围要求及驻波管规定的频率范围,设置仪器输出信号的频率。
根据测量到的声压级峰值、谷值设置仪器输出信号的幅度。
要求测量到的声压级峰值不超过136dB,测量到的声压级谷峰值不小于50dB。
——调节声频发生器的频率,一次发出100、125、160、200、250、315、400、500、630、800、1000、1250、1600、2000、2500、3150、4000、5000、6300Hz不同的声频。
大管的频率测量下限约为100Hz,上限约为2075Hz(测量低频声);
小管的频率测量下限约为1600Hz,上限约为6641Hz(测量高频声)。
如何换管:
①将小车(滑块)移动到导轨的末端。
②拧下驻波管与音箱连接的螺钉,取下驻波管。
③对于大管,取下探管上的支架,然后安装小管。
④对于小管,在探管上安装支架,然后安装大管。
(6)读取声压级峰谷值(②以下操作时,〈Num_Lock〉指示灯必须熄灭。
)
①将固定驻波管的滑块移到最远处,
②移动仪器屏幕上的光标,到所要测量的频率的第一个峰值位置,缓慢移动固定驻波管的滑块,同时读取光标位置显示的声压级,将滑块停在声压级为一个极大值的位置。
此位置即为峰值位置,输入此时滑块所在位置的刻度。
③移动仪器屏幕上的光标,到所要测量的频率的第一个谷值位置,缓慢移动固定驻波管的滑块,同时读取光标位置显示的声压级,将滑块停在声压级为一个极小值的位置。
此位置即为谷值位置,输入此时滑块所在位置的刻度。
④移动仪器屏幕上的光标,到所要测量的频率的第二个峰值位置、第二个谷值位置,或到所要测量的频率的第三个峰值位置、第三个谷值位置。
重复②条和③条操作。
可以测量到第二个峰谷值和第三个峰谷值。
(每一频率反复测试三次)
⑤重复①条、②条、③条、④条操作可以测量到各个频率点的声压级峰谷值。
仪器采样或停止:
Nun_Lock——按一下〈Nun_Lock〉键,键盘右上角的“Nun_Lock”指示灯亮时仪器暂定声压级数值的采样,直到再按一下〈Nun_Lock〉键,键盘右上角的“Nun_Lock”指示灯不亮时再次开始采样。
清除当前声级的峰谷值:
Alt+F6——同时按<
Alt>
键及<
F6>
键将当前光标所在行的声级峰值、谷值、距离以及相应的吸声系数。
(7)计算吸声系数
在测量到各个频率点下的声压级峰谷值后,按〈F7〉键可计算各个频率对应下的吸声系数(如果仪器已设置了密码,则必须正确输入密码才能计算)。
(8)输入信息
按<
F8>
键,根据仪器提示操作,在屏幕上输入本次操作的“材料”、“班级”、“小组”、“姓名”等。
(该实验设备电脑设置低,不能用)
F9>
键,仪器可根据已计算的吸声系数显示坐标及曲线,如图3所示。
在显示坐标后,按<
F4>
键可打印显示结果。
按〈Esc〉返回到图2状态。
(9)打印结果
对于在WINDOWS系统下使用的用户,可将屏幕显示结果制作成“.BMP”文件进行打印。
操作如下:
①选择需要存盘或打印的屏幕,使屏幕如图2或图3所示。
②按下〈ALT〉+〈PRINT_SCREEN〉键。
③按下〈ALT〉+〈Tab〉键,返回到WINDOWS下,打开“画图”软件,点击“编辑”栏目下的“粘贴”功能,可将原显示的结果制作为一个文件。
然后可进行打印、存盘等操作。
图3频率特性曲线
(10)关机
在关机前按<
F10>
退出测试软件,以便保存仪器的测试状态,如:
已设置好的频率及电压。
拔掉电源插头,以保证安全。
六、实验注意事项
1.安装样品时,不要和后板之间留有间隙,否则曲线上会出现吸收峰。
2.交叉校准时,完全松开固紧螺栓,轻轻拿出传声器,然后再轻轻放到位后固紧。
七、预习题
1、驻波管法测量吸声系数的原理?
2、驻波管方法测量的吸声系数和混响室法测量的吸声系数有什么区别?
各有什么优缺点?
3、阅读实验指导书,熟悉测量操作过程。
八、实验报告要求
1.每人完成实验报告一份,包括实验目的、原理、内容、总结。
2.材料垂直入射吸声系数测试结果报告中,应包含被测材料的参数(如名称、厚度、密度等)、试件安装情况(是否留有空腔)等基本描述。
按1/3倍频程绘出材料的吸声系数数据表及曲线图形表示测试结果。
3.对测量结果进行分析,提出改进意见。
(1)分析吸声材料的频率特性;
与理论计算或结论的相符性如何?
(2)分析引起实验误差的原因;
(3)改进意见。
指导教师:
张晓玲
2015年2月28日
附件:
功能键(提示菜单)说明
1、在运行配套软件后,屏幕显示如图2所示。
屏幕下方显示一行操作菜单,其功能如下:
测试话筒校准:
F1:
(校准)———按<
键进入测试话筒校准。
设置输出信号频率:
F2:
(频率)———按<
F2>
键设置当前光标对应的输出信号的频率。
设置输出信号幅度:
F3:
(电压)——按<
F3>
键设置当前光标对应的输出信号的电压(有效值)。
图2
图3
打印输出:
F4:
(打印)———按<
键把当前屏幕打印。
根据提示,用户可选择EPSON(LQ系列)或HP(600,800系列)两家公司的打印机。
仪器密码(口令)设置:
F5:
(密码)———按<
F5>
键设置仪器密码(口令),如故要更新密码,则必修输入原密码。
清除计算结果(吸声系数):
F6:
(清除)———按<
键清除所有已计算的吸声系数值。
计算结果(吸声系数):
F7:
(计算)———按<
F7>
键根据已测量到的峰谷声级值计算对应吸声系数。
输入班组号:
F8:
(输入班组)——按<
显示吸声系数曲线:
F9:
(显示坐标)——按<
键,仪器可根据已计算的吸声系数显示坐标及曲线。
如图3所示。
退出测量:
F10:
(退出)——按<
键退出测试状态,并将对仪器的各个状态进行记录,使得下一次开机时所设置的状态不变。
用户将进入DOS系统或WINDOWS系统。
输入探管距离:
0~9:
(输入距离)———按0~9键(数字键),在对应的光标位置输入探管距离(驻波峰值点及谷值点的位置)。
移动光标:
→、←、↑、↓———按<
→>
、<
←>
↑>
↓>
键移动光标,仪器根据当前光标位置的设置条件输出信号,并在当前位置显示声压级数值。
2.屏幕没有显示的功能键说明如下:
电子线路校准:
Shift+F1:
(电路校准)———同时按<
Shift>
键电子线路校准。
THANKS!
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