已经发明了改进的传感器组件,用于测量气体或液体中的声学信号,或者在各种移动或固定物体中的任何一种内部流动。这些物体的示例包括陆地车辆,飞机,潜艇,暴露于风或天然水流的结构,以及由工艺流含有或包围的工业设备。与设计用于流动的较旧的声学传感器组件相比,这些组件可以减少对由传感器组件表面处和靠近传感器组件表面产生的噪声的响应以及对脆弱声学换能器的增加的保护。可以使这些组件区分离来自来自优选方向范围的声音。它们也可以用物体表面齐平,以最大限度地减少流量引起的噪声和拖动。

该图说明了本发明范围内的两个组件。在每种情况下,传感器是麦克风或其他动态压力换能器。每个传感器安装在空腔中,其中它从流线型表面凹陷。腔衬有吸音泡沫填料。填充物中的一个孔在其窄端的窄端锥形地逐渐变细,在其宽端的流线型表面上的开口。选择锥角,以及其他设计参数,以获得所需的方向响应。

传感器安装在吸音泡沫填料中的锥形孔的顶点的屏幕后面。

流线型表面上的开口被筛网或多孔片覆盖,其防止或减少表面流动扰动(湍流)进入腔的传播,同时允许感兴趣的感兴趣的声波传播到传感器。因此,传感器在屏幕后面的凹槽中的放置降低了到达传感器的流动噪声的强度。此外,可以通过与屏幕相邻的流动中的剪切层的反射来拒绝从开口的紧接上游或下游到达的杂散声扰动。因为腔中的流体仍然或几乎仍然,相对于腔外的流体,因此传感器受到流动的损坏。屏幕还保护传感器抵抗流动中夹带的颗粒的冲击。

该图的上部中所示的传感器组件安装在流线型的主体内,其上游端的圆形整流罩,用于测量到达身体表面的声音。图中下部所示的传感器组件安装在物体的壁上;该传感器组件包括其自身的整流罩,其突出到超出壁边界层或自由剪切层的流中,用于测量没有干扰该层中的湍流的声音。

这项工作是由弗雷克施密兹,刘刘,斯蒂芬·杰勒和W.Clifton Horne的完成AMES研究中心。

本发明已通过NASA获得专利(美国专利No.5,684,756)。关于其商业发展非纯粹或独家许可的查询应解决

专利律师
Ames Research Center;(650)604-5104

请参阅ARC-12099。


美国宇航局科技简报杂志

本文首先出现在1999年5月问题上美国宇航局技术简报杂志。

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