一种机器噪声声功率级自动检测方法

    通常情况下,机器的噪声性能是一台机器、甚至整个机器系统的一个重要指标。它表征了机器是否设计合理、装配是否恰当、加工是否精确等等。发声系统除了被测装置外,还包括原动机、传动系统、加载系统、附件、基础和声学环境,它们都可能对所测的齿轮装置的噪声级产生影响。3国标)齿轮装置噪声声功率级测定方法4规定了测试要求、测量步骤、测量表面平均声压级和声功率级的计算。本文着重从自动测量系统的构成、测量方法及数据处理方面,提出一种适合多种机械装置噪声性能测试的自动检测方法,此测试方法已应用于东风汽车变速箱噪声性能自动检测装置中。

    1 测试原理

    本测试方法的原理主要基于3国标)齿轮装置噪声声功率级测定方法4和3部标)汽车机械式变速器台架试验方法4。在符合测试规范的声学环境中,微机控制由ND2精密声级计和巡检器的测量系统、顺序检测按规定空间坐标布置的、由20个精密传声器组成的半球型测量面上各传声器拾取的噪声。被测装置按规定转速运转,并按规定加载。

    2  测量系统构成

    本检测装置是以工控微机系统为核心,由变频调速器提供被测机器原动力及调节转速,由磁粉制动器提供负载,在符合测试规范的声学环境中,微机控制由ND2精密声级计和巡检器组成的测量系统,对20个精密传声器顺序采样。采样的数据经微机进行数据处理后由打印机输出符合规范的报表。本检测装置主要由工控制机测控系统,仪器及测量系统,驱动及连接系统,液压系统组成。本文重点讲述前两个系统。本检测装置的电气控制简图如图1所示。

    2.1 工控微机测控系统

    工控微机系统是整个系统控制,测量及数据处理的核心,该系统包括:工控微机,高速数据采集卡,数字输入输出卡,继电器卡(用作声级计巡检器)等。工控微机通过挂接在外围的高速数据采集卡,数字输入输出卡,继电器卡对整个系统进行测控;高速数据采集卡采集来自精密声级计、转矩转速仪、温控仪的测量数据;数字输入输出卡在本次设计中主要用于输出控制信息,其中最多使用的是声级计巡检器的控制信号;根据3国标4规定,需要20个精密传声器组成阵列。由于成本的原因以及自动检测的特点,由20选1的巡检器而不是20个声级计来完成20个测点的数据采集。巡检器主要由受工控微机控制的继电器卡及状态指示电路组成。

    2.2 仪器及测量系统

    噪声声功率级测量系统由高精度HS14401型电容传声器,ND2型精密声级计,采样速率为100 KHz的高精度A/D转换器及巡检器组成。被测噪声信号由传声器转换成电信号,通过巡检器,由声级计放大,量化,送给A/D转换器转换成数字信号,工控微机将该数字量进行数据处理。该噪声声压级测量系统的主要技术指标如下: