风洞测试新技术-UTP表面麦克风

12天前浏览655

本文摘要：（由ai生成）

本文讨论了风噪声测试中湍流和边界层测量的重要性，并指出麦克风尺寸对结果的影响。GRAS开发的超薄精密麦克风（UTP）适合此类测量，具有易安装、适用于狭窄空间等优势。相比传统嵌入式麦克风，UTP麦克风成本更低、非破坏性，且能够提供更准确的高频成分测量。文章还介绍了UTP麦克风的校准方法、产品特点和相关参数，并提供了联系方式以供咨询采购。

1►
引言

湍流是产生流动噪声的主要来源，湍流的产生与边界层效应相关，边界层的特性非常重要。在风噪声测试的主要焦点就是湍流和边界层测量，在边界层中将声信号与流动诱导的湍流或流体动力噪声分离是非常有意义的，尤其是确定气流从层流（相对安静）流向湍流准确位置。

在流动的测量中，麦克风的存在会干扰气流，并导致不必要的气动声学和口哨声。目前已有的解决方案是将麦克风进行嵌入安装（例如，嵌入在汽车玻璃窗中），这种嵌入式安装方法，不仅费时，代价昂贵而且有潜在的破坏性。另外使用具有大尺寸的麦克风进行测量时将导致湍流高频成分大量不足，这是由于湍流以与来流相同的速度传播，并且具有更高的波数，这些波数将更快地被平均化，导致高频成分被低估。

图2. 普通麦克风（左）和表面麦克风（右）的嵌入式安装

为了获得准确、有效的数据，GRAS开发了新的UTP麦克风——超薄精密麦克风。它们结合了经典测量麦克风的所有优点——宽频率范围、准确度和可重复性以及超小的外形尺寸，高度仅为1毫米，是边界层和湍流测量的理想选择。

图3. GRAS超薄表面麦克风在风洞中的应用

本文将通过GRAS的新的UTP麦克风产品讨论测量传感器膜片尺寸在获取准确数据方面的重要性、以及将传感器在测量区域内的气动声学影响降至最低的必要性。同时还将通过对比超薄麦克风和嵌入式麦克风数据，讨论非嵌入式传感器安装在高成本结构中的实用性。最后将列出GRAS的UTP表面麦克风相关参数。

2►
传感器尺寸影响

根据传感器的物理尺寸，传感器将自然倾向于平均来自与其传感元件（或膜片）表面平行的方向的声波。这是一种常见的麦克风测量场景，适用于气流以90°角通过或掠过光滑壁面。如果波长的大小不明显大于麦克风膜片，则施加压力的积分将有可能低于真实声压水平。这种趋势将持续到波长大小等于麦克风振膜大小，这时整个表面上的积分将同时经历正压和负压，并返回零的输出。