Solution d'imagerie acoustique en soufflerie et de localisation des sources de bruit
Vue d'ensemble
Les clients des souffleries vont au-delà des mesures traditionnelles telles que la portance, la traînée, la pression et l'analyse du champ d'écoulement pour se tourner vers les essais aéroacoustiques. Ils souhaitent non seulement vérifier si les objectifs de performances aérodynamiques sont atteints, mais aussi comprendre d'où provient le bruit, quelles bandes de fréquences dominent, quels composants contribuent le plus et si les modifications de conception réduisent réellement le bruit.
La solution d'imagerie acoustique SonoDAQ pour soufflerie basse vitesse est conçue pour des applications incluant le bruit de vent automobile, les rotors d'UAV, les composants aérospatiaux, les pales d'éolienne et les équipements de ventilation. Elle offre un flux de travail complet couvrant l'acquisition du champ acoustique, l'enregistrement synchronisé, l'analyse spectrale, la localisation des sources sonores et la génération de rapports.
Acquisition synchronisée multicanal haute précision
L'imagerie acoustique avec de grands réseaux de microphones impose des exigences strictes en matière de cohérence des canaux et de cohérence de phase. SonoDAQ utilise le PTP (Precision Time Protocol) comme référence temporelle unifiée, prenant en charge l'acquisition synchronisée multicanal et l'extension multi-appareils, garantissant que tous les canaux d'acquisition sont précisément alignés sur le même axe temporel.
Avec une précision de synchronisation meilleure que 100 ns, le système fournit une base stable et fiable pour la localisation des sources sonores, l'analyse de phase et l'imagerie acoustique par réseau.
Imagerie acoustique intuitive et localisation des sources
Contrairement aux essais en soufflerie conventionnels, qui se concentrent principalement sur les indicateurs de performance aérodynamique tels que la portance, la traînée et la répartition de la pression, cette solution introduit des capacités d'imagerie acoustique.
Les sources de bruit sont affichées sous forme de cartes thermiques acoustiques superposées aux images de caméra en direct, permettant aux ingénieurs de visualiser précisément où le bruit est généré. Les utilisateurs peuvent rapidement déterminer non seulement l'intensité du bruit, mais aussi son origine.
Cette approche de localisation visualisée améliore l'efficacité du dépannage et fournit des preuves directes pour les mesures de réduction du bruit, l'optimisation structurelle et les études comparatives de conception.
Géométrie de réseau irrégulière
Le système adopte une disposition irrégulière du réseau de microphones, réduisant le risque d'aliasing spatial généralement associé aux réseaux réguliers. Cette conception minimise les lobes secondaires et les lobes de réseau susceptibles de nuire à la précision de localisation.
Par rapport aux réseaux réguliers, les configurations irrégulières améliorent la séparabilité du lobe principal sur les cartes acoustiques, ce qui facilite l'identification des sources de bruit primaires.
Dans des environnements acoustiques complexes de soufflerie basse vitesse, cette conception améliore la stabilité et la fiabilité des résultats de localisation des sources sonores, fournissant une base plus solide pour les analyses et optimisations acoustiques ultérieures.
Enregistrement synchronisé de multiples grandeurs physiques
L'architecture d'acquisition modulaire prend en charge l'intégration flexible de divers types de capteurs, notamment :
• Capteurs acoustiques
• Capteurs de vibration
• Capteurs de vitesse du vent
• Capteurs de vitesse de rotation
• Capteurs d'angle d'attitude
• Capteurs de température et d'humidité
• Capteurs de pression atmosphérique
Cela permet l'acquisition synchronisée et l'enregistrement unifié des signaux acoustiques conjointement avec les conditions de fonctionnement de la soufflerie.
Chaque mesure acoustique peut être directement associée à des conditions d'essai et paramètres de fonctionnement spécifiques, ce qui facilite la reproductibilité des résultats, la comparaison multi‑conditions, l'analyse des causes profondes et la validation des optimisations.
Acquisition large bande avec grande plage dynamique
Le système prend en charge une plage de fréquences de 1 Hz à 100 kHz, couvrant des applications allant des mesures de vibrations structurelles basse fréquence à l'analyse détaillée des hautes fréquences acoustiques.
Les applications adaptées comprennent :
• Analyse du bruit de vent
• Détection de bruit tonal et de sifflements
• Diagnostic de bruits anormaux
• Essais de réponse structurelle
• Analyse de signaux à large bande passante
En s'appuyant sur une architecture ADC 32 bits combinée à la technologie de fusion Quad‑ADC, le système atteint une plage dynamique allant jusqu'à 170 dB, permettant de capturer avec précision à la fois des signaux extrêmement faibles et des événements à niveau de pression acoustique élevé sur la même plate-forme de mesure.
Logiciel d'analyse intégré OpenTest
OpenTest regroupe toutes les principales fonctions d'analyse dans un seul environnement logiciel, notamment :
• Surveillance de forme d'onde en temps réel
• Analyse de spectre FFT
• Analyse en tiers d'octave 1/3-octave
• Suivi des tendances de niveau de pression acoustique SPL
• Localisation des sources sonores
• Visualisation par cartes thermiques acoustiques
• Corrélation avec les conditions de fonctionnement
Ce flux de travail intégré aide les ingénieurs à mener l'ensemble du processus, de la surveillance et de l'analyse jusqu'à l'interprétation des résultats.
Le logiciel prend également en charge l'exportation de graphiques et la génération automatique de rapports, reliant l'acquisition de données, l'imagerie acoustique, l'analyse et le reporting dans un flux de livraison d'ingénierie unifié.
Architecture de plateforme évolutive
Phase 1 : 24-48 canaux
Plateforme de validation à petite échelle pour vérifier l'environnement de la soufflerie, les configurations de réseau et les performances initiales d'imagerie acoustique.
Phase 2 : 64-128 canaux
Déploiement au niveau projet prenant en charge les activités d'essai de routine, y compris l'analyse spectrale, la localisation des sources, les comparaisons de conditions de fonctionnement et la génération de rapports.
Phase 3 : 256 canaux et plus
Plateforme d'imagerie acoustique à grande échelle pour le développement des capacités d'essais aéroacoustiques institutionnels, permettant des flux de travail, des modèles et des bases de données d'essais standardisés.
Configuration typique d'imagerie acoustique à 120 canaux
Un système typique à 120 canaux se compose de :
• Microphones de mesure
• Calibrateur acoustique
• Cadre de réseau personnalisé
• SonoDAQ Pro
• Modules d'entrée IED
• Logiciel OpenTest
Ensemble, ces composants forment une plate-forme complète couvrant l'étalonnage, l'acquisition acoustique, l'enregistrement synchronisé, la localisation des sources sonores et la génération de rapports.
Cette configuration est particulièrement bien adaptée pour :
• Essais aéroacoustiques en soufflerie basse vitesse
• Localisation des sources de bruit de véhicules et de composants
• Analyse acoustique comparative multi‑conditions
• Études de validation et d'optimisation en ingénierie
FAQ (Foire aux questions)
Appareils système
Ensemble de microphone en champ libre CRY3203-S01, 1/2", 50 mV/Pa
CRY5820 SonoDAQ Pro
CRY5011 IEPE Analog In - IED
Calibreur acoustique CRY3018
OpenTest
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