电磁兼容试验中亥姆霍兹线圈的设计及验证

主要研究电磁兼容中亥姆霍兹线圈低频磁场抗扰度试验技术,给出了亥姆霍兹线圈的设计研制思路。根据国际标准和实际使用情况的要求,对其结构、性能及均匀性等分别进行分析、研究和验证,并对实际使用的磁场强度根据具体标准进行了举例验证。研究成果能为电磁兼容低频磁场的测试方法与测试线圈的研制提供技术指导。     

亥姆霍兹线圈为标准磁场源校准特斯拉计不确定度评定

以亥姆霍兹线圈为标准磁场源,通过公式B=K·I得到亥姆霍兹线圈均匀区的磁感应强度理论值,特斯拉计读数与磁感应强度理论值之差即为特斯拉计示值误差,相关文献在国内尚未见报道。本文全面分析了测量过程中的影响因素,并评定示值误差不确定度。     

亥姆霍兹共鸣器

亥姆霍兹于150年前发明的研究语言和听觉的唯一利器－－亥姆霍兹共鸣器，是放大、扩声、吸声不用电子技术的设备。     

基于三维亥姆霍兹线圈的永磁体磁偏角测试仪校准方法的研究

为了对基于三维亥姆霍兹线圈的永磁体磁偏角测试仪的量值进行有效溯源,文章研究了磁偏角测试仪的工作原理、计量特性和测量标准,提出了亥姆霍兹线圈常数、三维探测线圈正交度、基准面水平度、磁偏角示值误差等技术参数的校准方法,并通过试验验证满足磁偏角测试仪的量值溯源需求。     

亥姆霍兹共鸣器

亥姆霍兹于150年前发明的研究语言和听觉的唯一利器--亥姆霍兹共鸣器,是放大、扩声、吸声不用电子技术的设备.     

亥姆霍兹共振器在空调降噪中的应用

亥姆霍兹共振器是一种最基本的共振系统,可收外面声场的激发并消耗其能量,形成重要的消声体结构。本设计通过理论推导得出共振器吸声结构的共振频率,结合试验来确定共振器吸声结构的吸声性能,取得了很好的吸声降噪效果,为其在空调上的合理应用提供了一定科学依据。     

亥姆霍兹消声器自适应控制方法研究

为弥补传统亥姆霍兹消声器消声频带较窄,无法适应噪声频率多变的实际环境的缺点,提出了一种具有自适应调节功能的亥姆霍兹消声器。采用步进电机与曲柄连杆驱动亥姆霍兹消声器腔体的背板移动,从而改变消声频率;利用MATLAB软件进行了数值分析,获得了最优结构;基于LabVIEW软件进行自主降噪控制编程。实验结果表明,当噪声频率从385 Hz变化到860 Hz时,所设计的消声器可以实时调节腔体体积,实现有效消声,且降噪量最高可达24 dB。与传统消声器相比,自适应亥姆霍兹消声器不仅实现了有效消声,而且实现了自适应频率可调,消声能力得到了显著改善。     

亥姆霍兹共振消声器的优化设计

亥姆霍兹消声器能够有效地抑制特定频率的低频噪声.设计了一种亥姆霍兹消声器,可以对频率在145 Hz处的噪声进行降噪处理.但是所设计的消声器的消声带宽较窄,因此需要在保证消声器共振频率不发生改变的情况下,将亥姆霍兹消声器的消声频带增大.使用遗传算法对亥姆霍兹消声器的结构参数进行优化,将优化后的结构进行仿真模拟.仿真结果表...     

颈部材料对亥姆霍兹共振器吸声性能的影响

为改善亥姆霍兹共振器的吸声系数和吸声带宽,采用不同参数的穿孔材料优化共振器吸声效果。鉴于多孔传声过程较为复杂,利用平行穿孔板对声阻抗进行研究,建立颈部入口声阻抗计算模型。搭建管道声学实验台,在声学管道上游布置扬声器,在管道下游布置亥姆霍兹共振器。测量不同颈部材料下的静流阻率和吸声系数,计算共振器颈部入口声阻抗。研究表明:颈部材料中的管流效应不可忽略,穿孔率对静流阻率的影响很大,平均流速相同时,孔径越大,静流阻率越小;大孔径穿孔板具有明显优势,因此设计亥姆霍兹共振器时穿孔板孔径应大于4 mm。     

用于心磁传感器测试系统的三轴向亥姆赫兹线圈的设计与仿真

心磁检测对于心脏相关疾病的诊断具有独特优势，在用于测量心脏磁场的传感器(下称心磁传感器）的研制过程中，需要在模拟心磁的磁场环境下进行测试工作。基于此，设计了一个用于心磁传感器测试系统的亥姆赫兹线圈，它可以产生磁感应强度为pT级的动态磁场，模拟心磁环境，以满足心磁传感器测试的需求。根据亥姆赫兹线圈的磁场产生原理，使用磁屏蔽筒对环境磁场进行屏蔽，通过计算确定了线圈尺寸、线圈匝数、导线长度及导线横截面直径等参数。使用COMSOL Multiphysics仿真软件对亥姆赫兹线圈产生的静态磁场的分布均匀性以及通入线圈电流变化时磁场的动态特性进行仿真分析。仿真结果表明，所设计的亥姆赫兹线圈满足设计要求，能够产生磁场强度为100 pT左右、均匀度小于5%、波形实时性好的类心脏磁场波形，为心磁传感器的测试提供了良好的测试环境。所设计的亥姆赫兹线圈能够用于心磁传感器的测试工作，为心磁传感器的实际应用奠定了基础。     

亥姆霍兹共振腔复合结构的吸声特性

针对由亥姆霍兹共振腔构成的声学结构,研究了在结构尺寸不变的约束下,有效提升吸声性能的方法。首先,基于声电类比,设计了单腔亥姆霍兹共振器;然后,对单腔进行非均匀分割,形成具有不同腔深的多个亥姆霍兹共振腔,构造多腔并联结构,并建立计算吸声系数的数学模型;接着,在多腔并联结构中添加多孔吸声材料,研究材料厚度对吸声性能的影响;最后,用微穿孔板替代多孔材料,构造亥姆霍兹共振腔微穿孔板复合结构,结合微穿孔板理论,研究结构的吸声性能。结果表明,通过对单腔进行非均匀分割,构造多腔并联结构,能显著提高吸声性能,但随着腔体个数的增加,低频截止频率有向高频偏移的趋势;在多腔并联结构底部添加多孔吸声材料,对吸声性能的提升效果十分有限;在多腔并联结构中布置微穿孔板,能显著拓宽有效吸声带宽,并提高整体吸声系数;结合多腔并联结构的设计和布置微穿孔板,能实现结构吸声性能的大幅提高,且随着并联腔数的增加,吸声性能提升效果更明显,吸声系数曲线更平滑。     

磁场模拟装置的设计

介绍了一种磁场模拟装置,用于模拟某测试时需要的外部磁场。利用MATLAB软件对其磁场分布进行了计算仿真,并提出了该磁场产生装置的设计方法。该磁场装置能够模拟实验所需的外加磁场,还可以实现零磁场。     

空气亥姆霍兹能方程p-ρ-T性质考察

在代表性区域内以高精度p-ρ-T 性质实验数据为基础,对空气亥姆霍兹能方程与目前空分领域应用广泛的 Bender 方程进行了详尽的对比计算,证明了空气亥姆霍兹能方程比 Bender 方程具有更广泛的优越性.     

一款低频双端纵振-亥姆霍兹换能器

对一款谐振频率接近500Hz的双端纵振-亥姆霍兹换能器进行研究,利用电-力-声类比电路理论对低频性能进行定性分析;利用ATILA有限元仿真对电声性能进行定量预计;描述了双端振子的装配过程;制作了换能器样机,并对性能进行测试及分析。结果表明仿真分析较为准确,双端振动具有较高的一致性,最终实现了低频大功率发射。     

亥姆霍兹共振式声电换能系统研究EI北大核心CSCD

为了利用环境噪声进行发电,提出了一种基于亥姆霍兹共振效应的声电换能系统。声电换能结构将亥姆霍兹共振效应与压电效应相结合,采用多个亥姆霍兹共鸣器串联共振吸声,驱动压电陶瓷变形发电,通过信号转换与能量收集电路将电能存储。利用COMSOL软件的声固耦合模块、静电模块研究了声电换能结构的声学性能与电学性能。仿真结果表明,在亥姆霍兹共振频率附近传递损失最高可达10.47 dB,同时系统产生的电能也最大。试验结果表明,当声电换能结构工作于共振频率365 Hz时,产生的电压最大值为20 V,声电换能结构发电功率为3 mW,平均功率密度为13.58μW/cm^(3),能量转化效率为42.01%。该声电换能系统在噪声控制的同时实现了声电能量的转换与储存。     

内置亥姆霍兹谐振器阵列的蜂窝微穿孔吸声体设计及性能分析

蜂窝微穿孔结构广泛用于吸声降噪领域,因此必须有良好的宽频带吸声降噪的性能使用要求。为弥补单层微穿孔板结构低频吸声性能的不足,实现中低频宽带降噪,文章在传统的单层微穿孔板结构单元基础上引入了亥姆霍兹谐振器(Helmholtz Resonator, HR)阵列的支撑结构,并基于粒子群优化(Particle Swarm Optimization, PSO)算法对设计的吸声体结构进行吸声性能优化。通过数值分析、有限元仿真和实验测试验证了内置HR阵列的蜂窝微穿孔吸声体的宽频带吸声特性。分析结果表明,内置HR阵列的蜂窝微穿孔吸声体经过优化设计在中低频吸声性能良好,在200~400 Hz频率范围内吸声性能明显改善,在0~1000 Hz频率范围内超过65%吸声效率的带宽占比达到70%以上。     

亥姆霍兹上喷嘴出口结构对射流振荡特性的影响

应用FLUENT软件对二维的亥姆霍兹喷嘴自振射流进行了模拟,并以此为基础研究了上喷嘴出口凸出部深入振荡腔对亥姆霍兹喷嘴自激振荡特性的影响。结果表明,上喷嘴的出口凸出部长度和喷嘴壁厚度都对自激振荡特性产生显著的影响。长度为0～0.15D_1时,自振射流的脉动幅值可以提高20%～80%,提升幅度在射流速度较低时更大;凸出部长度为0.15～0.25D_1时,射流振幅的提升逐渐降低;长度0.25～0.3D_1时,射流振幅比普通喷嘴更低,稳定性下降;长度超过0.3D_1时自振射流会完全消失。凸出部分喷嘴壁厚度在0δ0.1D_1范围内对射流性能几乎没有影响,但随着厚度δ的不断增大,性能会减弱,δ0.15D_1时无法形成自振射流。总之,上喷嘴出口凸出可改善射流振荡性能,但长度和厚度需在一定范围内,否则无法产生自振射流。     

永磁体磁偏角测量方法的研究

本文提出了一种基于亥姆霍兹线圈的永磁体磁偏角测量方法,按照测量原理构建了三维数学模型并研制了测量装置,实现了磁偏角的自动测量,提出了相应的校准方法,最后通过实验验证了该方法的有效性,并进一步提出了简化的二维测量方法.     

特斯拉计示值误差的两种测量方法比较

以电磁铁作为磁场发生装置采用同时比较和以亥姆霍兹线圈作为标准磁场源直接测量法分别校准特斯拉计,给出两种校准方法对示值误差的影响因素和优缺点,比较两种校准方法的测量结果.     

测试交变磁场中磁屏蔽衰减效率的方法

0引言电磁屏蔽材料广泛应用于工业生产领域、航空航天、石油勘测、医疗设备、物理研究、航海、计算机、通信、汽车、军事、CRT显示器屏蔽、服装织物以及墙体房屋屏蔽等,是国内近年来蓬勃发展的新兴产业。越来越多的企业需要测试产