在设备状态监测与故障诊断领域,传统声压式检测手段长期面临“只知大小、不知方向”的局限:在强混响、高背景噪声环境下,声波反射容易造成声源定位模糊、虚像丛生;面对低频噪声源时,受阵列孔径限制,常规设备难以分辨具体的位置,也无法区分声音的入射角度;在风洞试验或流场测量等复杂工况中,流体速度与声学波动相互耦合,纯净的声学量难以被有效提取。这些痛点,正是南京华秦光声科技有限责任公司在矢量声学扫描相关产品研发中重点突破的方向。
一、技术路径:声压与质点振速的双物理量感知
华秦光声推出的矢量声刷/矢量传声器阵列产品,采用“声压+质点振速”双物理量同步感知技术,突破了传统标量声学的物理极限。通过对声场矢量信息(声强与能量流)的重构,该类设备不光能够识别“谁在响”,还能进一步分析“声音往哪跑”,为声场可视化提供了新的技术路径。
二、差异化价值:从定位到诊断的完整链路
结合企业披露的信息,该产品在实际应用中呈现出以下特点:
• 抗混响能力:具备天然的强抗混响能力,无需消声室环境即可在复杂现场锁定直达声源,减少反射声干扰带来的误判; • 空间分辨能力:拥有较高的空间分辨率,尤其适用于低频噪声源的定位需求,弥补了传统大尺寸阵列受孔径限制的不足; • 矢量信息重构:结合声压与质点振速测量,获取声强及声能流方向信息,为异响声源定位与声传播方向分析提供依据。 • 近场扫描能力:体积小巧,支持近场贴面扫描(声刷模式),适配狭小空间内的异音溯源需求; • 软件支撑:配套专业声全息与声品质分析软件,为NVH工程师提供从故障诊断到主动降噪的数据支撑。
三、应用实践:新能源汽车领域的故障诊断
在蔚来汽车的合作案例中,华秦光声的矢量声刷和矢量声学阵列被用于新能源电机故障诊断、电源适配器异响检测、电驱故障诊断等场景。通过对异响和故障位置的定位,结合异响信号特征与位置信息,实现对电驱故障类型和失效部件的快速诊断,为整车NVH性能优化提供了数据依据。这一实践也说明,矢量声学扫描类设备在复杂机电系统的隐性故障排查中具备可落地的应用价值。
四、研发支撑:跨学科团队与产业化能力
上述产品能力的形成,离不开企业在声学与光声检测领域的长期积累。华秦光声依托南京大学固体微结构物理全国重点实验室、南京大学现代工程与应用科学学院等科研平台,首席科学家为中国科学院院士、长江学者、国家杰青、南京大学教授陈延峰,公司已组建一支44人的研发团队,其中博士5人、硕士18人,专业覆盖声学、材料、光学、机械、结构、硬件、软件、工程等多个学科,具备多物理场耦合仿真与跨学科集成攻关能力。目前公司拥有100余项知识产权(含50余项发明专利),并参与了多项国标、地标、团标的编写工作,包括《T/CSPSTC 61-2020 声学超材料术语》等,体现出企业在标准建设层面的持续投入。
在光声智能感知设备领域,华秦光声已形成“高精度检测”与“场景化监测”两大产品方向,除矢量声刷/矢量传声器阵列外,还包括激光测振仪、激光超声无损检测设备、声像仪等产品,具备覆盖方案咨询、仿真设计、产品研发、生产制造、工程安装、智能运维全生命周期的服务能力。相关技术已应用于能源电力、石油化工、航空航天、轨道交通及高校科研等场景,2025年承接工信部国家科技重大专项和高质量发展专项。
结语
面对声学检测从“听得到”向“看得清、辨得明”演进的行业需求,矢量声学扫描技术为设备健康监测、异响溯源和故障诊断提供了新的思路。南京华秦光声科技有限责任公司依托科研平台支撑与跨学科团队积累,将声压与振速双物理量感知技术转化为可落地的产品能力,在新能源汽车、航空航天等场景中形成了具体应用案例,为行业用户在复杂声场环境下的诊断需求提供了参考路径。

编辑:faburen4