消音器为什么能消音,什么工作原理,内部结构怎样

消⾳器为什么能消⾳,什么⼯作原理,内部结构怎样
消声器是安装在空⽓动⼒设备(如⿎风机、空压机)的⽓流通道上或进、排⽓系统中的降低噪声的装置。消声器能够阻挡声波的传播,允许⽓流通过,是控制噪声的有效⼯具。⼩时候看007电影,当詹姆斯·邦德拿出消⾳器装在⼝时,我很好奇两件事。第⼀,这消⾳器⾥头到底是什么构造?第⼆,这么⼩个东西就能消⾳?它究竟是什么⼯作原理?
miad530相信不少⼈问过度娘同样的问题,不过动辄上千字的专业解释加上⼀系列专有名词,这让⽂科⽣情何以堪?这么想来还是图⽂详解⽐较靠谱点。
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通过上⽅这张GIF图,我们理解起来就容易多了。的声⾳主要是来⾃⼦弹出膛,空⽓冲出⼝时巨⼤的压⼒会对外⾯的空⽓引起冲击震动。消⾳器内部排列着许多吸声材料,管内的⾼压⽓体在喷出⼝前可以相对缓慢地膨胀。由于降低了⽓体喷出的速度,噪⾳也显著降低了。
当然,消⾳器再厉害也不能完全消声,装上消⾳器后,开的声⾳就像平时敲门声差不多⼤。
微型振动电机所谓“消声⼿”也不可能是完全⽆声,只是将声⾳尽量降低。⼿的消声⽅法有很多。⼿的声⾳主要来⾃⼦弹出膛,空⽓冲出⼝时巨⼤的压⼒对外⾯的空⽓引起的冲击震动。
风机消音器消声器的种类很多,但究其消声机理,⼜可以把它们分为六种主要的类型,即阻性消声器、抗性消声器、阻抗复合式消声器、微孔板消声器、⼩孔消声器和有源消声器。
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阻性消声器主要是利⽤多孔吸声材料来降低噪声的。把吸声材料固定在⽓流通道的内壁上或按照⼀定⽅式在管道中排列,就构成了阻性消声器。当声波进⼊阻性消声器时,⼀部分声能在多孔材料的孔隙中摩擦⽽转化成热能耗散掉,使通过消声器的声波减弱。阻性消声器就画像电学上的纯电阻电路,吸声材料类似于电阻。因此,⼈们就把这种消声器称为阻性消声器。阻性消声器对中⾼频消声效果好、对低频消声效果较差。
抗性消声器是由突变界⾯的管和室组合⽽成的,好像是⼀个声学滤波器,与电学滤波器相似,每⼀个带管的⼩室是滤波器的⼀个⽹孔,管中的空⽓质量相当于电学上的电感和电阻,称为声质量和声阻。⼩室中的空⽓体积相当于电学上的电容,称为声顺。与电学滤波器类似,每⼀个带管的⼩室都有⾃⼰的固有频率。当包含有各种频率成分的声波进⼊第⼀个短管时,只有在第⼀个⽹孔固有频率附近的某些频率的声波才能通过⽹孔到达第⼆个短管⼝,⽽另外⼀些频率的声波则
短管时,只有在第⼀个⽹孔固有频率附近的某些频率的声波才能通过⽹孔到达第⼆个短管⼝,⽽另外⼀些频率的声波则不可能通过⽹孔。只能在⼩室中来回反射,因此,我们称这种对声波有滤波功能的结构为声学滤波器。选取适当的管和室进⾏组合,就可以滤掉某些频率成分的噪声,从⽽达到消声的⽬的。抗性消声器适⽤于消除中、低频噪声。把阻性结构和抗性结构按照⼀定的⽅式组合起来,就构成了阻抗复合式消声器。
微穿孔板消声器⼀般是⽤厚度⼩于1mm的纯⾦属薄板制作,在薄板上⽤孔径⼩于1mm的钻头穿孔,穿孔率为1%⼀3%。选择不同的穿孔率和板厚不同的腔深,就可以控制消声器的频谱性能,使其在需要的频率范围内获得良好的消声效果。
⼩孔消声器的结构是⼀根末端封闭的直管,管壁上钻有很多⼩孔。⼩孔消声器的原理是以喷⽓噪声的频谱为依据的,如果保持喷⼝的总⾯积不变⽽⽤很多⼩喷⼝来代替,当⽓流经过⼩孔时、喷⽓噪声的频谱就会移向⾼频或超⾼频,使频谱中的可听声成分明显降低,从⽽减少对⼈的⼲扰和伤害。
中的可听声成分明显降低,从⽽减少对⼈的⼲扰和伤害。
有源消声器的基本原理是在原来的声场中,利⽤电⼦设备再产⽣⼀个与原来的声压⼤⼩相等、相位相反的声波,使其在⼀定范围内与原来的声场相抵消。这种消声器是⼀套仪器装置,主要由传声器、放⼤器、相移装置、功率放⼤器和扬声器等组成。
通俗⼀点讲,消⾳器的结构结构有多种,有的是由⼗⼏个消⾳碗连接⽽成,消⾳碗好似⽆底的⼩碗装在消⾳器内,当⾼压⽓体从⼝喷出,遇到第⼀个消⾳碗,⽓流便在这⾥膨胀⼀次,消耗⼀部分能量。
经过若⼲次膨胀后,这⾼压⽓体到达消⾳器的出⼝时,其压⼒、速度和密度,已降到和外界空⽓差不多了。有的是在筒内装有卷紧的消⾳丝⽹,⼝喷出的⾼压⽓体进⼊消⾳丝⽹,⼤部分能量就地被其消耗掉。有的将消⾳器的前端采⽤橡⽪密封,弹头由⼝射出,穿过橡⽪,橡⽪很快收缩,阻⽌⽓体外流。有的是在消⾳器的出⼝处安装有像照相机快门⼀样的机械装置,靠⽕药⽓体作⽤⾃动打开,将⼦弹放跑后迅速关闭。还有的消声器后半部套住的管上,开有⼀些细⼩的排⽓孔,放出膛内的⼀部分⽕药⽓体,减少⼝处⽓体压⼒与速度。
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标签:声波   阻性   频率   噪声
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