風(fēng)能驅(qū)動(dòng)的聲波定向驅(qū)蟲(chóng)裝置研究設(shè)計(jì).pdf

1、近年來(lái),聲波共振驅(qū)蟲(chóng)作為一種新型害蟲(chóng)防治手段頗受關(guān)注。生物學(xué)效應(yīng)研究表明,聲強(qiáng)和頻率是影響聲波共振驅(qū)蟲(chóng)效果的主要因素。然而,長(zhǎng)期聲波輻射會(huì)對(duì)人畜造成嚴(yán)重影響。基于此,本課題利用揚(yáng)聲器陣列實(shí)現(xiàn)聲波定向發(fā)射,使聲波能量匯聚,聲強(qiáng)提高的同時(shí),達(dá)到只防治指定區(qū)域范圍內(nèi)病蟲(chóng)害的目的。
　　通過(guò)理論計(jì)算和試驗(yàn)驗(yàn)證了聲陣列技術(shù)可實(shí)現(xiàn)聲波定向發(fā)射的基礎(chǔ)上,本課題設(shè)計(jì)了一種揚(yáng)聲器陣列的驅(qū)動(dòng)裝置。一方面自然風(fēng)驅(qū)動(dòng)該裝置,使揚(yáng)聲器產(chǎn)生隨自然風(fēng)頻率變化且

2、病蟲(chóng)害敏感的頻率段聲波;另一方面,專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的穩(wěn)壓裝置保證聲陣列驅(qū)動(dòng)裝置產(chǎn)生的聲波聲強(qiáng)穩(wěn)定在安全有效范圍內(nèi)。
　　本論文的主要的工作和成果如下:
　　①?gòu)穆暡ü舱耱?qū)蟲(chóng)原理及實(shí)現(xiàn)聲波定向傳播的兩種途徑(聲參量效應(yīng)和干涉效應(yīng))出發(fā),通過(guò)理論計(jì)算及Matlab仿真對(duì)比研究了不同結(jié)構(gòu)聲陣列的指向性。
　?、趯?duì)類(lèi)y=a|x|這一最適宜聲陣列進(jìn)行Matlab指向性仿真和聲波定向試驗(yàn),結(jié)果表明,聲源個(gè)數(shù)、間距及陣列參數(shù)a是影響陣列指向

3、性的主要因素。在現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)條件下,完成對(duì)y=a|x|陣列的指向性試驗(yàn),驗(yàn)證了聲波定向發(fā)射技術(shù)的可行性。
　?、蹚睦碚撚?jì)算,Orcad/Pspice仿真層面分析了揚(yáng)聲器的阻抗曲線,并利用恒流法測(cè)試了揚(yáng)聲器阻抗曲線,這為選取阻抗曲線接近的喇叭構(gòu)成揚(yáng)聲器陣列奠定了基礎(chǔ),并提出揚(yáng)聲器阻抗匹配所存在的問(wèn)題。
　?、茉谟懻摤F(xiàn)有聲陣列驅(qū)動(dòng)裝置的輸出穩(wěn)壓控制技術(shù)基礎(chǔ)上,確定了采用多抽頭方式實(shí)現(xiàn)電壓分級(jí)調(diào)節(jié)控制。從理論上給出了聲陣列驅(qū)動(dòng)裝置的模