振动板的放射噪声分割压电振子??圆形振动板为若干个微小元素,把这些微小元素因振动而产生的放射噪声矢量相叠加,可计算出圆形振动板的放射噪声。把被分割的微小元素视为点音源,音压p为p=j(1)式中为空气密度;为角频率;为速度张量,其微分d为d=(udS2)ej(t-r)(2)式中u为振动速度;r为观测点P到微小元素dS的距离;t为时间;为波长系数。
把第JK个微小元素视为具有UJKejtJK振动速分割为M×M个微小元素的圆形振动板度的点音源。速度张量的微小变化量JK,可根据式(2)表示为被分割的微小元素面积SJK与振动速度UJKejtJK的方程式为JK=(UJKSJK2rJK)ej(tJK-rJK)(3)根据式(3),圆形振动板所形成的速度张量为=∑MJ=1∑MK=1JK(4)由式(1)、(4)就可得到圆形振动板上方空间的任意点的音压p.在这里把p的共厄复数成分表示为p-。音压水平Lp可由基准音压p0(20Pa)及共厄音压pp-表示,即Lp=201g(pp-2p0)(5)把式(4)代入式(1)后再代入式(5),就可求得音压水平Lp<4>。
试验装置及方法为试验装置。试验主要装置为笔记本式计算机(SONYVAIO-800)、高频敏感噪音传感器(RIONNA-20)及激光测振传感器(KEYENCELK-030)。利用压电振子作驱动器的压电泵,其放射噪声将被试验装置中的噪声传感器(RIONNA-20)收集后传入计算机,噪声传感器位于压电振子几何中心的上方30mm处。压电振子上各微小元素dS的振动参数将由移动激光振动传感器(KEYENCELK-030)逐点测得,激光振动传感器位于压电振子外表面15~25mm处。实验时在噪声传感器与压电振子所形成的空间罩以半径22mm、高30mm的圆铅筒,铅板厚1mm,压电泵除压电振子裸露外,其他部分均罩以铅板,以防止其他放射噪声的影响。试验的步骤为:(1)安装噪声传感器及圆铅筒、铅板;(2)利用噪声传感器测量放射噪声;(3)拆除噪声传感器及圆铅筒,安装激光振动传感器;(4)利用激光振动传感器测量振动位移。试验过程中压电泵始终以同种状态工作。
试验为本试验压电振子上微小元素的分割及其尺寸。横坐标J与纵坐标K的大值都取4.即图3所示的M×M为4×4.每一个被分割的微小元素的面积为10mm×10mm=100mm2。压电振子的有效振动半径为20mm.
利用的试验装置,按上述试验的步骤,进行了放射噪声测试及压电振子每一个分割微小元素的振动测试。测试时压电泵的驱动电压为100V,频率为50~120Hz.使用液体为水。7是在JK=23微小元素上,测试的一组振动位移w与时间t曲线及实际噪声水平Lpr与时间t曲线。横坐标的一个格子为10ms,纵坐标的一个格子为0.1mm振动位移w与时间t曲线横坐标的一个格子为10ms,纵坐标的一个格子为15dB实际噪声水平Lpr与时间t曲线为不同驱动频率下的理论及实际噪声水平。由表可知,理论值虽略小于试验值,但对于试验值,理论值的大相对误差为12(驱动频率为60Hz),但大致趋势一致。压电泵的放射噪声一般是由压电振子、逆止阀(吸入阀与吐出阀)及泵内流动流体共同产生。压电振子的主动振动是这一切运动与流动的根源,也是放射噪声产生的大贡献者,逆止阀与泵内流动流体所产生的放射噪声是通过对压电振子施加振动干扰体现出来,所以有理由把压电泵的放射噪声源简化为压电振子。