CN107178673A - 一种管道噪声气体的消音装置与方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种管道噪声气体消音装置与方法，包括噪声频谱测试***(101)和管道气体消音装置(102)两部分，噪声频谱测试***(101)包括噪声源(50)、声级计(51)、高速数据采集卡NI(52)、计算机(53)、噪声的时域图(54)、噪声的频域图(55)；所述管道气体消音装置(102)包括第一扩张腔室(1)、第二扩张腔室(2)、第三扩张腔室(5)、第一共振腔室(3)、第二共振腔室(4)、进气管(7)、排气管(6)等。本发明利用三个扩张腔室、二个共振室进行抗性吸音，利用多孔吸音材料进行阻性吸音，从而达到了消声的效果。
Description
技术领域
本发明涉及噪声的消音装置及方法，特别适用于一种管道噪声气体的消音装置与方法。
背景技术
消音器是允许气流通过，却又能阻止或减小声音传播的一种器件，是消除空气动力性噪声的重要措施。消音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。消音器种类很多，但究其消声机理，又可以把它分为六种主要的类型，即阻性消音器、抗性消音器、阻抗复合式消音器、微穿孔板消音器、小孔消音器和有源消音器。
现有的消音器，大多采用阻抗复合型消声原理。由于结构复杂、重量大、高温氧化吸声填料，高速气流冲击吸声填料，水气渗透吸声填料等原因，消音器很容易出现维修频繁、消声效果差，使用周期短等情况。
发明内容
本发明为了克服现有技术中的不足，提供了一种管道噪声气体的消音装置与方法。
本发明是通过以下技术方案实现：
一种管道噪声气体的消音方法的装置，包括噪声频谱测试***(101)和管道噪声气体消音装置(102)两部分，管道噪声气体消音装置(102)包括消音装置壳体(20)，其特征在于：所述消音装置壳体(20)内部设置有第一消音板(10)、第二消音板(11)、第三消音板(12)和第四消音板(13)，在所述消音装置壳体(20)的两侧分别设置有第一挡板(14)和第二挡板(15)，所述第一挡板(14)和第一消音板(10)之间形成第一扩张腔室(1)，所述第一消音板(10)和第二消音板(11)之间形成第二扩张腔室(2)，所第二消音板(11)和第三消音板(12)之间形成第一共振腔室(3)，所述第三消音板(12)和第四消音板(13)之间形成第二共振腔室(4)，所述第四消音板(13)和第二挡板(15)之间形成第三扩张腔室(5)；噪声频谱测试***(101)包括噪声源(50)、声级计(51)、高速数据采集卡NI(52)、计算机(53)、噪声的时域图(54)、噪声的频域图(55)；其特征在于：声级计(51)与高速数据采集卡NI(52)采用电性连接，高速数据采集卡NI(52)与计算机(53)采用电性连接。
所述的一种管道噪声气体的消音装置与方法，其特征在于：所述第一扩张腔室(1)内安装有进气管(7)，且所述进气管(7)穿过第一挡板(14)进入第一扩张腔室(1)；所述第一扩张腔室(1)和第二扩张腔室(2)间设置有第一进出气管(8)，且所述进出气管(8)从第一扩张腔室(1)穿过第一消音板(10)进入第二扩张腔室(2)，在第二扩张腔室(2)、第一共振腔室(3)和第二共振腔室(4)间设置有第二进出气管(9)，且第二进出气管(9)从第二扩张腔室(2)穿过第二消音板(11)、第三消音板(12)和第四消音板(13)分别进入第一共振腔室(3)、第二共振腔室(4)和第三扩张腔室(5)；所述第三扩张腔室(5)内安装有排气管(6)，且所述排气管(6)从第三扩张腔室(5)穿过第二挡板(15)，伸到消音装置壳体(20)的外面。
所述的一种管道噪声气体的消音装置与方法，其特征在于：在所述第一扩张腔室(1)内的进气管(7)外表面布满了直径为2mm、间距为4mm的孔，且涂有厚度为3mm的第一多孔吸音涂层(25)；在第一扩张腔室(1)内的第一进出气管(8)外表面布满了直径为2mm、间距为4mm的孔，且涂有厚度为3mm的第二多孔吸音涂层(26)；在第一扩张腔室(1)内的消音装置壳体(20)的内表面涂有厚度为3mm的第三多孔吸音涂层(27)；在第二扩张腔室(2)内的第一进出气管(8)外表面布满了直径为2mm、间距为4mm的孔，且涂有厚度为3mm的第四多孔吸音涂层(28)；在第二扩张腔室(2)内的消音装置壳体(20)的内表面涂有厚度为3mm的第五多孔吸音涂层(29)；在第二扩张腔室(2)内的第二进出气管(9)的外表面布满了直径为2mm、间距为4mm的孔，且涂有厚度为3mm的第六多孔吸音涂层(30)；在第一共振腔室(3)、第二共振腔室内的第二进出气管(9)的外表面布满了直径为4mm、间距为8mm的孔；在第三扩张腔室(5)内的第二进出气管(9)的外表面布满了直径为2mm、间距为4mm的孔，且涂有厚度为3mm的第八多孔吸音涂层(32)；在第三扩张腔室(5)内的排气管(6)的外表面布满了直径为2mm、间距为4mm的孔，且涂有厚度为3mm的第九多孔吸音涂层(33)；在第三扩张腔室(5)内的消音装置壳体(20)的内表面涂有厚度为3mm的第七多孔吸音涂层(31)；
在第一共振腔室(3)内装有第一环形消音共鸣器(16)，且第一环形消音共鸣器(16)通过第一环形支架(18)固定在消音装置壳体(20)的内壁上，通过第一连通器(21)、第二连通器(22)将第一环形消音共鸣器(16)与第二进出气管(9)连通；
在第二共振腔室(4)内装有第二环形消音共鸣器(17)，且第二环形消音共鸣器(17)通过第二环形支架(19)固定在消音装置壳体(20)的内壁上，通过第三连通器(23)、第四连通器(24)将第二环形消音共鸣器(17)与第二进出气管(9)连通。
与现有的技术相比，本发明的有益效果是：本发明利用三个扩张腔室、二个共振室进行抗性吸音，利用吸音材料进行阻性吸音，当声波进入到第一共振腔室(3)和第二共振腔室(4)中，噪声气体中的与第一环形消音共鸣器(16)、第二环形消音共鸣器(17)共振频率相同的噪声因共振发热而衰减；当噪声进入到第一扩张腔室(1)、第二共振腔室(2)、第三共振腔室(5)中，因为声阻抗的突然变化，使得一部分频率的噪声被衰减，一部分声能反射回声源，仅有少量的声能辐射出气，从而达到了消声的效果。
附图说明
图1为消音器结构简图，图2为第一、二扩张腔室结构简图，图3为第一、二共振室结构简图，图4为第三扩张腔室结构简图，图5为噪声频谱测试***，图6为噪声的频域图，图7为一种管道噪声气体的消音方法的装置的原理图。
1.第一扩张腔室、2.第二扩张腔室、3.第一共振室、4.第二共振室、5.第三扩张腔室、6.排气管、7.进气管、8.第一进出气管、9.第二进出气管、10.第一消音板、11.第二消音板、12.第三消音板、13.第四消音板、14.第一挡板、15.第二挡板、16.第一环状消音共振器、17.第二环状消音共振器、18.第一环形支架、19.第二环形支架、20.消音器外壳、21.第一连通器、22.第二连通器、23.第三连通器、24.第四连通器、25.第一多孔吸音涂层、26.第二多孔吸音涂层、27.第三多孔吸音涂层、28.第四多孔吸音涂层、29.第五多孔吸音涂层、30.第六多孔吸音涂层、31.第七多孔吸音涂层、32.第八多孔吸音涂层、33.第九多孔吸音涂层、50.噪声源、51.声级计、52.高速数据采集卡NI、53.计算机、54.噪声的时域图、55.噪声的频域图、101.噪声频谱测试***和102.管道噪声气体消音装置。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
一种管道噪声气体的消音方法的装置，包括噪声频谱测试***(101)和管道噪声气体消音装置(102)两部分，管道噪声气体消音装置(102)包括消音装置壳体(20)，其特征在于：所述消音装置壳体(20)内部设置有第一消音板(10)、第二消音板(11)、第三消音板(12)和第四消音板(13)，在所述消音装置壳体(20)的两侧分别设置有第一挡板(14)和第二挡板(15)，所述第一挡板(14)和第一消音板(10)之间形成第一扩张腔室(1)，所述第一消音板(10)和第二消音板(11)之间形成第二扩张腔室(2)，所第二消音板(11)和第三消音板(12)之间形成第一共振腔室(3)，所述第三消音板(12)和第四消音板(13)之间形成第二共振腔室(4)，所述第四消音板(13)和第二挡板(15)之间形成第三扩张腔室(5)；噪声频谱测试***(101)包括噪声源(50)、声级计(51)、高速数据采集卡NI(52)、计算机(53)、噪声的时域图(54)、噪声的频域图(55)；其特征在于：声级计(51)与高速数据采集卡NI(52)采用电性连接，高速数据采集卡NI(52)与计算机(53)采用电性连接；
所述的一种管道噪声气体的消音方法，其特征在于：所述第一扩张腔室(1)内安装有进气管(7)，且所述进气管(7)穿过第一挡板(14)进入第一扩张腔室(1)；所述第一扩张腔室(1)和第二扩张腔室(2)间设置有第一进出气管(8)，且所述进出气管(8)从第一扩张腔室(1)穿过第一消音板(10)进入第二扩张腔室(2)，在第二扩张腔室(2)、第一共振腔室(3)和第二共振腔室(4)间设置有第二进出气管(9)，且第二进出气管(9)从第二扩张腔室(2)穿过第二消音板(11)、第三消音板(12)和第四消音板(13)分别进入第一共振腔室(3)、第二共振腔室(4)和第三扩张腔室(5)；所述第三扩张腔室(5)内安装有排气管(6)，且所述排气管(6)从第三扩张腔室(5)穿过第二挡板(15)，伸到消音装置壳体(20)的外面。
所述的一种管道噪声气体的消音方法，其特征在于：在所述第一扩张腔室(1)内的进气管(7)外表面布满了直径为2mm、间距为4mm的孔，且涂有厚度为3mm的第一多孔吸音涂层(25)；在第一扩张腔室(1)内的第一进出气管(8)外表面布满了直径为2mm、间距为4mm的孔，且涂有厚度为3mm的第二多孔吸音涂层(26)；在第一扩张腔室(1)内的消音装置壳体(20)的内表面涂有厚度为3mm的第三多孔吸音涂层(27)；在第二扩张腔室(2)内的第一进出气管(8)外表面布满了直径为2mm、间距为4mm的孔，且涂有厚度为3mm的第四多孔吸音涂层(28)；在第二扩张腔室(2)内的消音装置壳体(20)的内表面涂有厚度为3mm的第五多孔吸音涂层(29)；在第二扩张腔室(2)内的第二进出气管(9)的外表面布满了直径为2mm、间距为4mm的孔，且涂有厚度为3mm的第六多孔吸音涂层(30)；在第一共振腔室(3)、第二共振腔室内的第二进出气管(9)的外表面布满了直径为4mm、间距为8mm的孔；在第三扩张腔室(5)内的第二进出气管(9)的外表面布满了直径为2mm、间距为4mm的孔，且涂有厚度为3mm的第八多孔吸音涂层(32)；在第三扩张腔室(5)内的排气管(6)的外表面布满了直径为2mm、间距为4mm的孔，且涂有厚度为3mm的第九多孔吸音涂层(33)；在第三扩张腔室(5)内的消音装置壳体(20)的内表面涂有厚度为3mm的第七多孔吸音涂层(31)；在第一共振腔室(3)内装有第一环形消音共鸣器(16)，且第一环形消音共鸣器(16)通过第一环形支架(18)固定在消音装置壳体(20)的内壁上，通过第一连通器(21)、第二连通器(22)将第一环形消音共鸣器(16)与第二进出气管(9)连通；
在第二共振腔室(4)内装有第二环形消音共鸣器(17)，且第二环形消音共鸣器(17)通过第二环形支架(19)固定在消音装置壳体(20)的内壁上，通过第三连通器(23)、第四连通器(24)将第二环形消音共鸣器(17)与第二进出气管(9)连通。
所述的一种管道噪声气体的消音方法，其特征在于：所述第一消音板(10)、第二消音板(11)、第三消音板(12)和第四消音板(13)，大小相同，所述第一挡板(14)和第二挡板(15)大小相同。
所述一种管道噪声气体的消音方法包括：
A、对噪声的测试方法
如图5所示，通过声级计(51)对噪声源(50)的振动进行采集，将声级计(51)采集到的信号传输到高速数据采集卡NI(52)、计算机(53)进行处理，进而得到噪声的时域图(54)、再对噪声的时域图(54)进行快速傅里叶变换，得到噪声的频域图(55)，如图6所示。
B、噪声主振及次主振的识别方法
如图6所示，纵轴表示噪声的声强，用声压表示，单位是毫伏，横轴是噪声的振动频率，单位是Hz；噪声的两个主振，采用二个共振腔室来消除，噪声的三个次主振，采用三个扩张腔室来消除；
a、在图6中，二个振动幅值最大的振动为噪声的二个主振，如图6标出1、2的三个振动为噪声的二个主振，对应的噪声频率分别是f1、f2，设计二个不同尺寸的第一环形消音共鸣器(16)和第二环形消音共鸣器(17)，使得二个不同尺寸的环形消音共鸣器的共振频率分别落入f1*(1±10％)、f2*(1±10％)的振动频带，利用共振腔室频率与噪声的主振频率相同时发生共振的原理，来消音来分别消除频率为f1、f2的噪声；
b、标出3、4、5的三个振动，对应的噪声频率分别是f3、f4、f5，是噪声的次主振，采用三个不同尺寸的扩张腔室，来分别消除频率为f3、f4、f5的噪声；
c、利用多孔吸音材料对其余频率的噪声进行降噪。
C、频率为f1的噪声气体消音方法
根据噪声气体的频率f1，确定第一环形消音共鸣器(16)的尺寸，使得第一环形消音共鸣器(16)的主振频率落入噪声气体的频率f1的振动频带f1*(1±10％)，当频率为f1的噪声气体通过第二进出气管(9)进入第一共振腔室(3)和第一环形消音共鸣器(16)时，频率为f1的噪声气体与第一环形消音共鸣器(16)发生共振，使得频率为f1转化成热能耗散掉，从而使频率为f1的噪声被衰减。
D、频率为f2的噪声气体消音方法
根据噪声气体的频率f2，确定第二环形消音共鸣器(17)的尺寸，使得第二环形消音共鸣器(17)的主振频率落入噪声气体的频率f2的振动频带f2*(1±10％)，当频率为f2的噪声气体通过第二进出气管(9)进入第二共振腔室(4)和第二环形消音共鸣器(17)时，频率为f2的噪声气体与第二环形消音共鸣器(17)发生共振，使得频率为f2转化成热能耗散掉，从而使频率为f2的噪声被衰减。
E、频率为f3的噪声气体消音方法
根据噪声气体的频率f3确定第一扩张腔室(1)的长度，使得第一扩张腔室(1)噪声衰减频率为f3；设置进气管(7)在第一扩张腔室(1)内的长度为第一扩张腔室(1)的长度一半，所以，频率为f3的噪声气体从进气管(7)进入第一扩张腔室(1)后，在扩张效应的作用下，使得频率为f3的噪声气体的偶数倍频程的声音全部被衰减；
设置第一进出气管(8)在第一扩张腔室(1)的长度为第一扩张腔室(1)长度的四分之一，当频率为f3的噪声气体通过第一扩张腔室(1)进入第一进出气管(8)后，在扩张效应的作用下，使得频率为f3的噪声气体的奇数倍频程的声音全部被衰减；
F、频率为f4的噪声气体消音方法
根据噪声气体的频率f4确定第二扩张腔室(3)的长度，使得第二扩张腔室(2)噪声衰减频率为f4；设置进出气管(8)在第二扩张腔室(2)内的长度为第二扩张腔室(2)的长度一半，所以，频率为f4的噪声气体从进出气管(8)进入第二扩张腔室(2)后，在扩张效应的作用下，使得频率为f4的噪声气体的偶数倍频程的声音全部被衰减；
设置第二进出气管(9)在第二扩张腔室(2)的长度为第二扩张腔室(2)长度的四分之一，当频率为f4的噪声气体进入第二进出气管(9)后，在扩张效应的作用下，使得频率为f4的噪声气体的奇数倍频程的声音全部被衰减；
G、频率为f5的噪声气体消音方法
根据噪声气体的频率f5确定第三扩张腔室(5)的长度，使得第三扩张腔室(5)噪声衰减频率为f5；设置第二进出气管(9)在第三扩张腔室(5)内的长度为第三扩张腔室(5)的长度一半，所以，频率为f5的噪声气体从第二进出气管(9)进入第三扩张腔室(1)后，在扩张效应的作用下，频率为f5的噪声气体的偶数倍频程的声音全部被衰减；
设置出气管(6)在第三扩张腔室(6)的长度为第三扩张腔室(5)长度的四分之一，当频率为f5的噪声气体通过第三扩张腔室(5)进入排气管(6)后，在扩张效应的作用下，频率为f5的噪声气体的奇数倍频程的声音全部被衰减；
H、噪声的阻尼衰减方法
由于在第一扩张腔室内(1)的进气管(7)的外面、第一进出气管(8)的外面、消音装置壳体(20)的内表面分别涂有3mm厚的第一多孔吸音涂层(25)、第三多孔吸音涂层(27)、第二多孔吸音涂层(26)，且在第二扩张腔室内(2)的第一进出气管(8)的外表面、第二进出气管(9)的外表面、消音装置壳体(20)的内表面分别涂有3mm厚的第四多孔吸音涂层(28)、第六多孔吸音涂层(30)、第五多孔吸音涂层(29)，且在第三扩张腔室内(5)的第二进出气管(9)的外表面、排气管(6)的外表面、消音装置壳体(20)的内表面分别涂有3mm厚的第七多孔吸音涂层(32)、第八多孔吸音涂层(33)、第九多孔吸音涂层(31)，当噪声气体通过进气管(7)、第一扩张腔室(1)、第一进出气管(8)、第二扩张腔室(2)、第二进出气管(9)、第三扩张腔室(5)、出气管(6)时，部分中高频声能在多孔吸音材料的孔隙中摩擦而转化成热能耗散掉，达到阻性吸音效果。
所述一种管道噪声气体的消音装置，包括噪声频谱测试***(101)和管道噪声气体消音装置(102)，所述管道噪声气体消音装置(102)包括消音装置壳体(20)，其特征在于：所述消音装置壳体(20)内部设置有第一消音板(10)、第二消音板(11)、第三消音板(12)和第四消音板(13)，在所述消音装置壳体(20)的两侧分别设置有第一挡板(14)和第二挡板(15)，所述第一挡板(14)和第一消音板(10)之间形成第一扩张腔室(1)，所述第一消音板(10)和第二消音板(11)之间形成第二扩张腔室(2)，所第二消音板(11)和第三消音板(12)之间形成第一共振腔室(3)，所述第三消音板(12)和第四消音板(13)之间形成第二共振腔室(4)，所述第四消音板(13)和第二挡板(15)之间形成第三扩张腔室(5)；噪声频谱测试***(101)包括噪声源(50)、声级计(51)、高速数据采集卡NI(52)、计算机(53)、噪声的时域图(54)、噪声的频域图(55)；其特征在于：声级计(51)与高速数据采集卡NI(52)采用电性连接，高速数据采集卡NI(52)与计算机(53)采用电性连接。
所述的一种管道噪声气体的消音装置，其特征在于：所述第一扩张腔室(1)内安装有进气管(7)，且所述进气管(7)穿过第一挡板(14)进入第一扩张腔室(1)；所述第一扩张腔室(1)和第二扩张腔室(2)间设置有第一进出气管(8)，且所述进出气管(8)从第一扩张腔室(1)穿过第一消音板(10)进入第二扩张腔室(2)，在第二扩张腔室(2)、第一共振腔室(3)和第二共振腔室(4)间设置有第二进出气管(9)，且第二进出气管(9)从第二扩张腔室(2)穿过第二消音板(11)、第三消音板(12)和第四消音板(13)分别进入第一共振腔室(3)、第二共振腔室(4)和第三扩张腔室(5)；所述第三扩张腔室(5)内安装有排气管(6)，且所述排气管(6)从第三扩张腔室(5)穿过第二挡板(15)，伸到消音装置壳体(20)的外面。
所述的一种管道噪声气体的消音装置，其特征在于：在所述第一扩张腔室(1)内的进气管(7)外表面布满了直径为2mm、间距为4mm的孔，且涂有厚度为3mm的第一多孔吸音涂层(25)；在第一扩张腔室(1)内的第一进出气管(8)外表面布满了直径为2mm、间距为4mm的孔，且涂有厚度为3mm的第二多孔吸音涂层(26)；在第一扩张腔室(1)内的消音装置壳体(20)的内表面涂有厚度为3mm的第三多孔吸音涂层(27)；在第二扩张腔室(2)内的第一进出气管(8)外表面布满了直径为2mm、间距为4mm的孔，且涂有厚度为3mm的第四多孔吸音涂层(28)；在第二扩张腔室(2)内的消音装置壳体(20)的内表面涂有厚度为3mm的第五多孔吸音涂层(29)；在第二扩张腔室(2)内的第二进出气管(9)的外表面布满了直径为2mm、间距为4mm的孔，且涂有厚度为3mm的第六多孔吸音涂层(30)；在第一共振腔室(3)、第二共振腔室内的第二进出气管(9)的外表面布满了直径为4mm、间距为8mm的孔；在第三扩张腔室(5)内的第二进出气管(9)的外表面布满了直径为2mm、间距为4mm的孔，且涂有厚度为3mm的第八多孔吸音涂层(32)；在第三扩张腔室(5)内的排气管(6)的外表面布满了直径为2mm、间距为4mm的孔，且涂有厚度为3mm的第九多孔吸音涂层(33)；在第三扩张腔室(5)内的消音装置壳体(20)的内表面涂有厚度为3mm的第七多孔吸音涂层(31)；在第一共振腔室(3)内装有第一环形消音共鸣器(16)，且第一环形消音共鸣器(16)通过第一环形支架(18)固定在消音装置壳体(20)的内壁上，通过第一连通器(21)、第二连通器(22)将第一环形消音共鸣器(16)与第二进出气管(9)连通；
在第二共振腔室(4)内装有第二环形消音共鸣器(17)，且第二环形消音共鸣器(17)通过第二环形支架(19)固定在消音装置壳体(20)的内壁上，通过第三连通器(23)、第四连通器(24)将第二环形消音共鸣器(17)与第二进出气管(9)连通。
所述的一种管道噪声气体的消音装置，其特征在于：所述第一消音板(10)、第二消音板(11)、第三消音板(12)和第四消音板(13)，大小相同，所述第一挡板(14)和第二挡板(15)大小相同。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (8)
1.一种管道气体消音方法的装置，包括噪声频谱测试***(101)和管道气体消音装置(102)两部分，管道气体消音装置(102)包括消音装置壳体(20)，其特征在于：所述消音装置壳体(20)内部设置有第一消音板(10)、第二消音板(11)、第三消音板(12)和第四消音板(13)，在所述消音装置壳体(20)的两侧分别设置有第一挡板(14)和第二挡板(15)，所述第一挡板(14)和第一消音板(10)之间形成第一扩张腔室(1)，所述第一消音板(10)和第二消音板(11)之间形成第二扩张腔室(2)，所第二消音板(11)和第三消音板(12)之间形成第一共振腔室(3)，所述第三消音板(12)和第四消音板(13)之间形成第二共振腔室(4)，所述第四消音板(13)和第二挡板(15)之间形成第三扩张腔室(5)；噪声频谱测试***(101)包括噪声源(50)、声级计(51)、高速数据采集卡NI(52)、计算机(53)、噪声的时域图(54)、噪声的频域图(55)；其特征在于：声级计(51)与高速数据采集卡NI(52)采用电性连接，高速数据采集卡NI(52)与计算机(53)采用电性连接。
2.根据权利要求1所述的一种管道气体消音方法，其特征在于：所述第一扩张腔室(1)内安装有进气管(7)，且所述进气管(7)穿过第一挡板(14)进入第一扩张腔室(1)；所述第一扩张腔室(1)和第二扩张腔室(2)间设置有第一进出气管(8)，且所述进出气管(8)从第一扩张腔室(1)穿过第一消音板(10)进入第二扩张腔室(2)，在第二扩张腔室(2)、第一共振腔室(3)和第二共振腔室(4)间设置有第二进出气管(9)，且第二进出气管(9)从第二扩张腔室(2)穿过第二消音板(11)、第三消音板(12)和第四消音板(13)分别进入第一共振腔室(3)、第二共振腔室(4)和第三扩张腔室(5)；所述第三扩张腔室(5)内安装有排气管(6)，且所述排气管(6)从第三扩张腔室(5)穿过第二挡板(15)，伸到消音装置壳体(20)的外面。
3.根据权利要求2所述的一种管道气体消音方法，其特征在于：在所述第一扩张腔室(1)内的进气管(7)外表面布满了直径为2mm、间距为4mm的孔，且涂有厚度为3mm的第一多孔吸音涂层(25)；在第一扩张腔室(1)内的第一进出气管(8)外表面布满了直径为2mm、间距为4mm的孔，且涂有厚度为3mm的第二多孔吸音涂层(26)；在第一扩张腔室(1)内的消音装置壳体(20)的内表面涂有厚度为3mm的第三多孔吸音涂层(27)；在第二扩张腔室(2)内的第一进出气管(8)外表面布满了直径为2mm、间距为4mm的孔，且涂有厚度为3mm的第四多孔吸音涂层(28)；在第二扩张腔室(2)内的消音装置壳体(20)的内表面涂有厚度为3mm的第五多孔吸音涂层(29)；在第二扩张腔室(2)内的第二进出气管(9)的外表面布满了直径为2mm、间距为4mm的孔，且涂有厚度为3mm的第六多孔吸音涂层(30)；在第一共振腔室(3)、第二共振腔室内的第二进出气管(9)的外表面布满了直径为4mm、间距为8mm的孔；在第三扩张腔室(5)内的第二进出气管(9)的外表面布满了直径为2mm、间距为4mm的孔，且涂有厚度为3mm的第八多孔吸音涂层(32)；在第三扩张腔室(5)内的排气管(6)的外表面布满了直径为2mm、间距为4mm的孔，且涂有厚度为3mm的第九多孔吸音涂层(33)；在第三扩张腔室(5)内的消音装置壳体(20)的内表面涂有厚度为3mm的第七多孔吸音涂层(31)；在第一共振腔室(3)内装有第一环形消音共鸣器(16)，且第一环形消音共鸣器(16)通过第一环形支架(18)固定在消音装置壳体(20)的内壁上，通过第一连通器(21)、第二连通器(22)将第一环形消音共鸣器(16)与第二进出气管(9)连通；
在第二共振腔室(4)内装有第二环形消音共鸣器(17)，且第二环形消音共鸣器(17)通过第二环形支架(19)固定在消音装置壳体(20)的内壁上，通过第三连通器(23)、第四连通器(24)将第二环形消音共鸣器(17)与第二进出气管(9)连通。
4.根据权利要求1所述的一种管道气体消音方法，其特征在于：所述第一消音板(10)、第二消音板(11)、第三消音板(12)和第四消音板(13)，大小相同，所述第一挡板(14)和第二挡板(15)大小相同。
所述一种管道气体消音方法包括：
A、对噪声的测试方法
如图5所示，通过声级计(51)对噪声源(50)的振动进行采集，将声级计(51)采集到的信号传输到高速数据采集卡NI(52)、计算机(53)进行处理，进而得到噪声的时域图(54)、再对噪声的时域图(54)进行快速傅里叶变换，得到噪声的频域图(55)，如图6所示。
B、噪声主振及次主振的识别方法
如图6所示，纵轴表示噪声的声强，用声压表示，单位是毫伏，横轴是噪声的振动频率，单位是Hz；噪声的两个主振，采用二个共振腔室来消除，噪声的三个次主振，采用三个扩张腔室来消除；
a、在图6中，二个振动幅值最大的振动为噪声的二个主振，如图6标出1、2的三个振动为噪声的二个主振，对应的噪声频率分别是f1、f2，设计二个不同尺寸的第一环形消音共鸣器(16)和第二环形消音共鸣器(17)，使得二个不同尺寸的环形消音共鸣器的共振频率分别落入f1*(1±10％)、f2*(1±10％)的振动频带，利用共振腔室频率与噪声的主振频率相同时发生共振的原理，来消音来分别消除频率为f1、f2的噪声；
b、标出3、4、5的三个振动，对应的噪声频率分别是f3、f4、f5，是噪声的次主振，采用三个不同尺寸的扩张腔室，来分别消除频率为f3、f4、f5的噪声；
c、利用多孔吸音材料对其余频率的噪声进行降噪。
C、频率为f1的噪声气体消音方法
根据噪声气体的频率f1，确定第一环形消音共鸣器(16)的尺寸，使得第一环形消音共鸣器(16)的主振频率落入噪声气体的频率f1的振动频带f1*(1±10％)，当频率为f1的噪声气体通过第二进出气管(9)进入第一共振腔室(3)和第一环形消音共鸣器(16)时，频率为f1的噪声气体与第一环形消音共鸣器(16)发生共振，使得频率为f1转化成热能耗散掉，从而使频率为f1的噪声被衰减。
D、频率为f2的噪声气体消音方法
根据噪声气体的频率f2，确定第二环形消音共鸣器(17)的尺寸，使得第二环形消音共鸣器(17)的主振频率落入噪声气体的频率f2的振动频带f2*(1±10％)，当频率为f2的噪声气体通过第二进出气管(9)进入第二共振腔室(4)和第二环形消音共鸣器(17)时，频率为f2的噪声气体与第二环形消音共鸣器(17)发生共振，使得频率为f2转化成热能耗散掉，从而使频率为f2的噪声被衰减。
E、频率为f3的噪声气体消音方法
根据噪声气体的频率f3确定第一扩张腔室(1)的长度，使得第一扩张腔室(1)噪声衰减频率为f3；设置进气管(7)在第一扩张腔室(1)内的长度为第一扩张腔室(1)的长度一半，所以，频率为f3的噪声气体从进气管(7)进入第一扩张腔室(1)后，在扩张效应的作用下，使得频率为f3的噪声气体的偶数倍频程的声音全部被衰减；
设置第一进出气管(8)在第一扩张腔室(1)的长度为第一扩张腔室(1)长度的四分之一，当频率为f3的噪声气体通过第一扩张腔室(1)进入第一进出气管(8)后，在扩张效应的作用下，使得频率为f3的噪声气体的奇数倍频程的声音全部被衰减；
F、频率为f4的噪声气体消音方法
根据噪声气体的频率f4确定第二扩张腔室(3)的长度，使得第二扩张腔室(2)噪声衰减频率为f4；设置进出气管(8)在第二扩张腔室(2)内的长度为第二扩张腔室(2)的长度一半，所以，频率为f4的噪声气体从进出气管(8)进入第二扩张腔室(2)后，在扩张效应的作用下，使得频率为f4的噪声气体的偶数倍频程的声音全部被衰减；
设置第二进出气管(9)在第二扩张腔室(2)的长度为第二扩张腔室(2)长度的四分之一，当频率为f4的噪声气体进入第二进出气管(9)后，在扩张效应的作用下，使得频率为f4的噪声气体的奇数倍频程的声音全部被衰减；
G、频率为f5的噪声气体消音方法
根据噪声气体的频率f5确定第三扩张腔室(5)的长度，使得第三扩张腔室(5)噪声衰减频率为f5；设置第二进出气管(9)在第三扩张腔室(5)内的长度为第三扩张腔室(5)的长度一半，所以，频率为f5的噪声气体从第二进出气管(9)进入第三扩张腔室(1)后，在扩张效应的作用下，频率为f5的噪声气体的偶数倍频程的声音全部被衰减；
设置出气管(6)在第三扩张腔室(6)的长度为第三扩张腔室(5)长度的四分之一，当频率为f5的噪声气体通过第三扩张腔室(5)进入排气管(6)后，在扩张效应的作用下，频率为f5的噪声气体的奇数倍频程的声音全部被衰减；
H、噪声的阻尼衰减方法
由于在第一扩张腔室内(1)的进气管(7)的外面、第一进出气管(8)的外面、消音装置壳体(20)的内表面分别涂有3mm厚的第一多孔吸音涂层(25)、第三多孔吸音涂层(27)、第二多孔吸音涂层(26)，且在第二扩张腔室内(2)的第一进出气管(8)的外表面、第二进出气管(9)的外表面、消音装置壳体(20)的内表面分别涂有3mm厚的第四多孔吸音涂层(28)、第六多孔吸音涂层(30)、第五多孔吸音涂层(29)，且在第三扩张腔室内(5)的第二进出气管(9)的外表面、排气管(6)的外表面、消音装置壳体(20)的内表面分别涂有3mm厚的第七多孔吸音涂层(32)、第八多孔吸音涂层(33)、第九多孔吸音涂层(31)，当噪声气体通过进气管(7)、第一扩张腔室(1)、第一进出气管(8)、第二扩张腔室(2)、第二进出气管(9)、第三扩张腔室(5)、出气管(6)时，部分中高频声能在多孔吸音材料的孔隙中摩擦而转化成热能耗散掉，达到阻性吸音效果。
5.一种管道气体消音装置，包括噪声频谱测试***(101)和管道气体消音装置(102)，所述管道气体消音装置(102)包括消音装置壳体(20)，其特征在于：所述消音装置壳体(20)内部设置有第一消音板(10)、第二消音板(11)、第三消音板(12)和第四消音板(13)，在所述消音装置壳体(20)的两侧分别设置有第一挡板(14)和第二挡板(15)，所述第一挡板(14)和第一消音板(10)之间形成第一扩张腔室(1)，所述第一消音板(10)和第二消音板(11)之间形成第二扩张腔室(2)，所第二消音板(11)和第三消音板(12)之间形成第一共振腔室(3)，所述第三消音板(12)和第四消音板(13)之间形成第二共振腔室(4)，所述第四消音板(13)和第二挡板(15)之间形成第三扩张腔室(5)；噪声频谱测试***(101)包括噪声源(50)、声级计(51)、高速数据采集卡NI(52)、计算机(53)、噪声的时域图(54)、噪声的频域图(55)；其特征在于：声级计(51)与高速数据采集卡NI(52)采用电性连接，高速数据采集卡NI(52)与计算机(53)采用电性连接。
6.根据权利要求5所述的一种管道气体消音装置，其特征在于：所述第一扩张腔室(1)内安装有进气管(7)，且所述进气管(7)穿过第一挡板(14)进入第一扩张腔室(1)；所述第一扩张腔室(1)和第二扩张腔室(2)间设置有第一进出气管(8)，且所述进出气管(8)从第一扩张腔室(1)穿过第一消音板(10)进入第二扩张腔室(2)，在第二扩张腔室(2)、第一共振腔室(3)和第二共振腔室(4)间设置有第二进出气管(9)，且第二进出气管(9)从第二扩张腔室(2)穿过第二消音板(11)、第三消音板(12)和第四消音板(13)分别进入第一共振腔室(3)、第二共振腔室(4)和第三扩张腔室(5)；所述第三扩张腔室(5)内安装有排气管(6)，且所述排气管(6)从第三扩张腔室(5)穿过第二挡板(15)，伸到消音装置壳体(20)的外面。
7.根据权利要求5所述的一种管道气体消音装置，其特征在于：在所述第一扩张腔室(1)内的进气管(7)外表面布满了直径为2mm、间距为4mm的孔，且涂有厚度为3mm的第一多孔吸音涂层(25)；在第一扩张腔室(1)内的第一进出气管(8)外表面布满了直径为2mm、间距为4mm的孔，且涂有厚度为3mm的第二多孔吸音涂层(26)；在第一扩张腔室(1)内的消音装置壳体(20)的内表面涂有厚度为3mm的第三多孔吸音涂层(27)；在第二扩张腔室(2)内的第一进出气管(8)外表面布满了直径为2mm、间距为4mm的孔，且涂有厚度为3mm的第四多孔吸音涂层(28)；在第二扩张腔室(2)内的消音装置壳体(20)的内表面涂有厚度为3mm的第五多孔吸音涂层(29)；在第二扩张腔室(2)内的第二进出气管(9)的外表面布满了直径为2mm、间距为4mm的孔，且涂有厚度为3mm的第六多孔吸音涂层(30)；在第一共振腔室(3)、第二共振腔室内的第二进出气管(9)的外表面布满了直径为4mm、间距为8mm的孔；在第三扩张腔室(5)内的第二进出气管(9)的外表面布满了直径为2mm、间距为4mm的孔，且涂有厚度为3mm的第八多孔吸音涂层(32)；在第三扩张腔室(5)内的排气管(6)的外表面布满了直径为2mm、间距为4mm的孔，且涂有厚度为3mm的第九多孔吸音涂层(33)；在第三扩张腔室(5)内的消音装置壳体(20)的内表面涂有厚度为3mm的第七多孔吸音涂层(31)；在第一共振腔室(3)内装有第一环形消音共鸣器(16)，且第一环形消音共鸣器(16)通过第一环形支架(18)固定在消音装置壳体(20)的内壁上，通过第一连通器(21)、第二连通器(22)将第一环形消音共鸣器(16)与第二进出气管(9)连通；
在第二共振腔室(4)内装有第二环形消音共鸣器(17)，且第二环形消音共鸣器(17)通过第二环形支架(19)固定在消音装置壳体(20)的内壁上，通过第三连通器(23)、第四连通器(24)将第二环形消音共鸣器(17)与第二进出气管(9)连通。
8.根据权利要求5所述的一种管道气体消音装置，其特征在于：所述第一消音板(10)、第二消音板(11)、第三消音板(12)和第四消音板(13)，大小相同，所述第一挡板(14)和第二挡板(15)大小相同。
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