[发明专利]一种航天飞行器噪声测量用驻极体噪声传感器

说明书

本发明提出了一种航天飞行器噪声测量用驻极体噪声传感器，主要由传声器、阻抗匹配器组成。传声器为驻极体电容式传声器；阻抗匹配器主要由温度补偿电阻、高值电阻、高阻抗复合管、供电与信号输出接插件以及结构件构成，阻抗匹配器的作用是对传声器输出的信号进行阻抗变换。本发明使用温度范围广，抗损坏能力强，具有较小的振动灵敏度，可用于测量高声强噪声，适合于不同高度等各种环境条件。本发明主要用于测量飞行器舱内或其它恶劣环境下的噪声参数。

技术领域

本发明涉及一种航天飞行器噪声测量用驻极体噪声传感器，主要用于测量飞行器舱内或其它恶劣环境下的噪声参数，属于航天传感器领域。

背景技术

飞行器在飞行过程中因发动机工作、级间分离等激励引起结构的振动，强烈而持续的振动会产生较大的噪声。为了确定弹上噪声环境，以便提供飞行器结构设计的依据和仪器设备试验的条件，必须对弹上噪声环境进行测量，测量结果也是进行故障分析的重要依据。噪声的本质是振动，在某些难以直接进行振动测量的场合，通过噪声测量可以反映目标的振动状态。

飞行器在飞行过程中会产生较大的噪声，被测噪声声压级往往可达170dB，同时因飞行过程中气压变化、温度变化、振动冲击量级大等原因，噪声参数的测量面临低气压、大冲击振动和温度变化范围大等恶劣环境，因此常规的噪声传感器不能满足飞行器噪声测量需求。

发明内容

本发明的目的在于：克服现有技术的上述不足，提供一种航天飞行器噪声测量用驻极体噪声传感器，用于测量航天上等场合的高声强噪声，测量声压级高、受温度气压影响小、抗损坏能力强，适用各种恶劣环境。

本发明的上述目的是通过如下技术方案予以实现的：

一种航天飞行器噪声测量用驻极体噪声传感器，包括：传声器、阻抗匹配器、安装支架、卡环及薄膜；传声器又包括端盖保护栅、振膜、背极板以及传声器壳体；

传声器与阻抗匹配器连接，阻抗匹配器外部包裹薄膜后套有卡环，阻抗匹配器卡在安装支架中且通过卡环及薄膜进行绝缘和紧固；传声器壳体的端部安装有端盖保护栅，用于保护安装在传声器壳体内部的传声器振膜，传声器壳体内部还装有背极板，用于与振膜配合形成电容，敏感噪声信号。

所述背极板涂有驻极体材料，经过极化后带有电荷，通过调整极化电压进而调整声压灵敏度。

端盖保护栅上设置有多个开孔，用于令噪声不受影响的穿过。

传声器壳体的侧壁上设置有均压孔，使传声器壳体内外气压保持一致。

薄膜采用聚四氟乙烯材料，卡环采用铝箔材料通过绝缘阳极化制作。

所述阻抗匹配器包括电气部分和结构部分，电气部分用于将传声器输出的信号进行阻抗变换，输出电压信号，结构部分用于对电气部分的固定和绝缘。

所述电气部分包括导电弹簧、导电杆、热敏电阻、高值电阻和高阻抗复合管；

导电杆在导电弹簧的推力作用下与传声器中的背极板电连接，传声器输出的信号依次通过导电杆和用于温度补偿的热敏电阻之后送入高阻抗复合管，通过高阻抗复合管进行阻抗变换后输出，高阻抗复合管的输入端通过高值电阻接地。

所述结构部分包括上绝缘座、下绝缘座、尾座、尾盖、匹配器壳体、焊片、绝缘片、聚四氟乙烯绝缘座薄膜、生料带、导电片、屏蔽套、绝缘套；

上绝缘座和下绝缘座设置在匹配器壳体内，热敏电阻和高值电阻均固定在上绝缘座内，导电杆安装在上绝缘座上，高阻抗复合管固定在下绝缘座中，尾盖固定在匹配器壳体一端，令尾座与下绝缘座接触，从而实现上绝缘座、下绝缘座和尾座之间的紧固，焊片固定在尾座上用于高阻抗复合管接地，绝缘片用于隔离高阻抗复合管和尾座，绝缘座薄膜和生料带用于隔离高阻抗复合管和匹配器壳体，高值电阻通过导电片接地，屏蔽套套在上绝缘座外部用于屏蔽干扰，绝缘套用于隔离屏蔽套和匹配器壳体。