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無聲之處，見所未見！——美國SIG聲學(xué)成像儀
來源:
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作者:11
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發(fā)布時間: 2025-11-24
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什么是聲學(xué)成像儀？
聲學(xué)成像儀，通俗來講，就是?“聲音的相機”?。它通過一個由數(shù)十個甚至上百個微型麥克風(fēng)組成的陣列（麥克風(fēng)陣列），捕捉來自特定區(qū)域的聲波，并運用先進的波束形成算法，將聲音的源頭、位置和強度在可見光視頻圖像上實時疊加顯示。
最終，您在屏幕上看到的是一幅正常的視頻畫面，但在有聲音泄漏或異常聲源的位置，會呈現(xiàn)出彩色的、類似熱成像的“云圖”，從而讓操作人員?“看見”聲音。
核心工作原理
其核心技術(shù)可以概括為三個步驟：
聲波采集：設(shè)備前方的麥克風(fēng)陣列同時捕捉空間中的聲波信號。每個麥克風(fēng)接收到聲波的時間有微小的差異。
信號處理：內(nèi)置的處理器利用波束形成技術(shù)，通過計算這些麥克風(fēng)之間聲波到達的時間差，反向推算出聲波來源的方向和距離。
圖像合成：將計算出的聲源位置信息，與內(nèi)置攝像頭拍攝的可見光視頻進行實時疊加，在聲源位置生成一個彩色的、代表聲壓級高低的覆蓋層（云圖）。顏色通常從藍色（低聲壓）到紅色（高聲壓）漸變。
主要特點與優(yōu)勢
直觀可視：將抽象的、難以定位的聲音問題轉(zhuǎn)化為清晰的視覺圖像，大大降低了診斷門檻。
快速高效：能夠進行大面積掃描，實時顯示結(jié)果，數(shù)秒內(nèi)即可定位問題點，效率遠高于傳統(tǒng)單點測量的方法。
非接觸式測量：無需接觸被測設(shè)備，可以在安全距離外對高壓、高溫或高速運轉(zhuǎn)的設(shè)備進行檢測。
抗干擾能力強：在嘈雜的工業(yè)環(huán)境中，可以通過設(shè)置頻率范圍，專注于識別特定故障發(fā)出的聲音（例如特定頻率的泄漏聲或軸承異響），有效過濾背景噪音。
主要應(yīng)用領(lǐng)域
聲學(xué)成像儀的應(yīng)用非常廣泛，主要集中在以下幾個領(lǐng)域：
1. 氣體泄漏檢測
這是最經(jīng)典和高效的應(yīng)用。無論是壓縮空氣、蒸汽、真空還是各種惰性氣體，發(fā)生泄漏時都會產(chǎn)生湍流，發(fā)出高頻超聲波。
應(yīng)用場景：工廠壓縮空氣管道、氣動元件、閥門、儲氣罐；汽車制造中的密封性測試；電力行業(yè)的SF6氣體泄漏檢測。
2. 工業(yè) predictive maintenance (預(yù)測性維護)
通過檢測設(shè)備異常聲音，提前發(fā)現(xiàn)故障隱患。
應(yīng)用場景：
軸承故障：損壞的軸承會發(fā)出特定的周期性沖擊聲。
齒輪磨損：齒輪嚙合不良會產(chǎn)生異常振動和噪音。
部件松動或摩擦：可視化的聲源有助于快速定位松動部件。
真空泄漏：檢測真空設(shè)備或管路的泄漏點。
3. 電力行業(yè)檢測
電力設(shè)備局部放電（電暈、電弧、電痕）時會伴隨產(chǎn)生特定的超聲波和可聽噪聲。
應(yīng)用場景：高壓輸電線路、變電站、開關(guān)柜、絕緣子、變壓器等設(shè)備的局部放電檢測和定位。
4. 異響（NVH）檢測
在產(chǎn)品質(zhì)量控制中，用于定位產(chǎn)品的異常噪音。
應(yīng)用場景：汽車、家電（如空調(diào)、洗衣機）、消費電子等產(chǎn)品在生產(chǎn)線的異響排查和質(zhì)量控制。
5. 其他應(yīng)用
建筑隔聲檢測：查找墻體、門窗的隔聲薄弱點。
汽車維修：定位發(fā)動機艙、底盤的異響源。
航空航天：檢測飛機部件的異常氣流噪聲。
聲學(xué)成像儀，通俗來講，就是?“聲音的相機”?。它通過一個由數(shù)十個甚至上百個微型麥克風(fēng)組成的陣列（麥克風(fēng)陣列），捕捉來自特定區(qū)域的聲波，并運用先進的波束形成算法，將聲音的源頭、位置和強度在可見光視頻圖像上實時疊加顯示。
最終，您在屏幕上看到的是一幅正常的視頻畫面，但在有聲音泄漏或異常聲源的位置，會呈現(xiàn)出彩色的、類似熱成像的“云圖”，從而讓操作人員?“看見”聲音。
核心工作原理
其核心技術(shù)可以概括為三個步驟：
聲波采集：設(shè)備前方的麥克風(fēng)陣列同時捕捉空間中的聲波信號。每個麥克風(fēng)接收到聲波的時間有微小的差異。
信號處理：內(nèi)置的處理器利用波束形成技術(shù)，通過計算這些麥克風(fēng)之間聲波到達的時間差，反向推算出聲波來源的方向和距離。
圖像合成：將計算出的聲源位置信息，與內(nèi)置攝像頭拍攝的可見光視頻進行實時疊加，在聲源位置生成一個彩色的、代表聲壓級高低的覆蓋層（云圖）。顏色通常從藍色（低聲壓）到紅色（高聲壓）漸變。
主要特點與優(yōu)勢
直觀可視：將抽象的、難以定位的聲音問題轉(zhuǎn)化為清晰的視覺圖像，大大降低了診斷門檻。
快速高效：能夠進行大面積掃描，實時顯示結(jié)果，數(shù)秒內(nèi)即可定位問題點，效率遠高于傳統(tǒng)單點測量的方法。
非接觸式測量：無需接觸被測設(shè)備，可以在安全距離外對高壓、高溫或高速運轉(zhuǎn)的設(shè)備進行檢測。
抗干擾能力強：在嘈雜的工業(yè)環(huán)境中，可以通過設(shè)置頻率范圍，專注于識別特定故障發(fā)出的聲音（例如特定頻率的泄漏聲或軸承異響），有效過濾背景噪音。
主要應(yīng)用領(lǐng)域
聲學(xué)成像儀的應(yīng)用非常廣泛，主要集中在以下幾個領(lǐng)域：
1. 氣體泄漏檢測
這是最經(jīng)典和高效的應(yīng)用。無論是壓縮空氣、蒸汽、真空還是各種惰性氣體，發(fā)生泄漏時都會產(chǎn)生湍流，發(fā)出高頻超聲波。
應(yīng)用場景：工廠壓縮空氣管道、氣動元件、閥門、儲氣罐；汽車制造中的密封性測試；電力行業(yè)的SF6氣體泄漏檢測。
2. 工業(yè) predictive maintenance (預(yù)測性維護)
通過檢測設(shè)備異常聲音，提前發(fā)現(xiàn)故障隱患。
應(yīng)用場景：
軸承故障：損壞的軸承會發(fā)出特定的周期性沖擊聲。
齒輪磨損：齒輪嚙合不良會產(chǎn)生異常振動和噪音。
部件松動或摩擦：可視化的聲源有助于快速定位松動部件。
真空泄漏：檢測真空設(shè)備或管路的泄漏點。
3. 電力行業(yè)檢測
電力設(shè)備局部放電（電暈、電弧、電痕）時會伴隨產(chǎn)生特定的超聲波和可聽噪聲。
應(yīng)用場景：高壓輸電線路、變電站、開關(guān)柜、絕緣子、變壓器等設(shè)備的局部放電檢測和定位。
4. 異響（NVH）檢測
在產(chǎn)品質(zhì)量控制中，用于定位產(chǎn)品的異常噪音。
應(yīng)用場景：汽車、家電（如空調(diào)、洗衣機）、消費電子等產(chǎn)品在生產(chǎn)線的異響排查和質(zhì)量控制。
5. 其他應(yīng)用
建筑隔聲檢測：查找墻體、門窗的隔聲薄弱點。
汽車維修：定位發(fā)動機艙、底盤的異響源。
航空航天：檢測飛機部件的異常氣流噪聲。
應(yīng)用場景：汽車、家電（如空調(diào)、洗衣機）、消費電子等產(chǎn)品在生產(chǎn)線的異響排查和質(zhì)量控制。
5. 其他應(yīng)用
建筑隔聲檢測：查找墻體、門窗的隔聲薄弱點。
汽車維修：定位發(fā)動機艙、底盤的異響源。
航空航天：檢測飛機部件的異常氣流噪聲。
