[发明专利]一种带可调节扩展延伸颈的赫姆霍兹共鸣器及其调节方法

说明书

本发明公开了一种带可调节扩展延伸颈的赫姆霍兹共鸣器及其调节方法，共鸣器包括主管道、共振腔、与主管道连接并用于采集噪声信号的控制系统和设置在共振腔内与控制系统信号连接的齿轮传动系统；共振腔内设置有用于调节共振频率的第一扩展延伸颈和第二扩展延伸颈，第一扩展延伸颈和第二扩展延伸颈对称设置在共振腔与主管道连通的口部。调节方法为通过主动控制系统输入端嵌入到主管道进气端中，以及输出端与齿轮传动系统连接，基于采集的气体速度调节扩展延伸颈的转动。本发明通过调节第二扩展延伸颈的转动，从而调节扩展延伸颈的结构，不仅可以提高传递损失值，也能增加共振峰的数量，还能拓宽消声频带，达到很好的消声效果。

技术领域

本发明涉及一种抗性消声器，具体为一种带可调节扩展延伸颈的赫姆霍兹共鸣器及其调节方法。

背景技术

赫姆霍兹共鸣器结构简单，作为一种消声装置被广泛应用于燃烧相关的发动机排气噪声控制当中。作为一种管道旁支消声器，赫姆霍兹共鸣器被用来增加声学噪声传递损失。传统的赫姆霍兹共鸣器通常只有一个共振峰，从而容易导致消声性能容易受到环境因素制约而导致大幅降低，且由于单个共振峰带来的且消声频带较窄的问题，使得在一些应用场合不能与噪声频率相匹配，导致实际应用时有一定限制，因此需要对传统赫姆霍兹共鸣器进行结构优化。

发明内容

发明目的：本发明的目的在于提供一种具有多个共振峰且消声频带较宽的赫姆霍兹共鸣器；本发明的第二目的在于提供上述赫姆霍兹共鸣器的调节方法。

技术方案：本发明所述的一种带可调节扩展延伸颈的赫姆霍兹共鸣器，包括主管道以及与主管道通过短管连接的共振腔，还包括与主管道连接并用于采集噪声信号的控制系统和设置在共振腔内与控制系统信号连接的齿轮传动系统；所述共振腔内设置有用于调节共振频率的第一扩展延伸颈和第二扩展延伸颈，所述第一扩展延伸颈和第二扩展延伸颈对称设置在共振腔与主管道连通的口部；所述第一扩展延伸颈的一端固定在共振腔的底部，另一端以一定角度向共振腔的腔体内延伸；所述第二扩展延伸颈的一端与齿轮传动系统固定，另一端以一定角度向共振腔的腔体内延伸，第二扩展延伸颈由齿轮传动系统带动向所述第一扩展延伸颈的方向转动。

上述的齿轮传动系统包括太阳轮、行星轮以及太阳轮转动轴杆；所述的行星轮通过移动卡槽固定在共振腔内的底部，所述第二扩展延伸颈的一端与行星轮固定连接；所述太阳轮设置在行星轮的一侧并与行星轮相啮合；太阳轮的中心设置有太阳轮转动轴杆，太阳轮转动轴杆的底部穿过共振腔并与共振腔固定连接。

上述的控制系统包括速度传感器、信号处理器、伺服电机控制器和伺服电机；所述速度传感器嵌入主管道的内壁上，速度传感器的信号输出端与信号处理器的信号输入端连接；所述信号处理器的信号输出端与伺服电机控制器的信号输入端连接；所述伺服电机控制器的信号输出端与伺服电机的信号输入端连接，所述伺服电机的信号输出端与太阳轮转动轴杆连接。

上述的第一扩展延伸颈和第二扩展延伸颈为半圆形的圆弧板，第二扩展延伸颈的横截面直径大于第一扩展延伸颈的横截面直径。可以保证第二扩展延伸颈旋转至第一扩展延伸颈一侧时与第一扩展延伸颈不发生干涉，保证第一扩展延伸颈和第二扩展延伸颈在共振腔内位于同一侧。

进一步的，所述第一扩展延伸颈和第二扩展延伸颈与共振腔内底部的夹角为10～50°，优选为45°；所述第一扩展延伸颈和第二扩展延伸颈的顶部到共振腔内底部的距离占共振腔高度的三分之一至五分之一，优选为四分之一。

本发明还保护一种带可调节扩展延伸颈的赫姆霍兹共鸣器的调节方法，包括以下步骤：

步骤一、速度传感器采集主管道内噪音速度值，形成声波信号，并将声波信号发送给信号处理器；

步骤二、信号处理器将声波信号转化为频域脉冲信号，并将频域脉冲信号发送给伺服电机控制器；