气体声学温度计中声波导管的优化设计研究

来源：计量学报杂志2019年第1期北京时间：

作者：陈厚桦,冯晓娟,林鸿,张金涛,任成,王克俭

单位：1. 北京化工大学 机电学院, 北京 100029; 2. 中国计量科学研究院, 北京 100029;

摘要：声波导管的设计是影响声学信号信噪比的关键因素,导管内径越大、长度越短,越利于声波传输,但同时对声学共鸣腔产生更大的扰动。提出了采用变径声波导管降低声波的能量损耗和扰动方法,建立了变径声波导管的衰减和扰动模型,对比分析声学信号在不同尺寸声波导管内的能量衰减和导管对圆柱轴向非缔合声学共振频率和半宽的扰动,获得了优化的导管尺寸,在声波传输能量损失较小的情况下对内长为80 mm圆柱腔体首个轴向非缔合声学共振频率产生的相对扰动在3×10-5以内,该声波导管的优化设计可为高温气体声学温度计的深入研究提供理论支持。

关键词：计量学; 气体声学温度计; 声波导管; 热力学温度; 圆柱声学共鸣法

基金资助：国家重点研发计划(2016YFF0200101);国家自然科学基金(51476153;51506114)