[發(fā)明專利]陣列掃描噪聲測量裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710009960.8
• 申請日: 2017-01-06
• 公開（公告）號: CN106840374A
• 公開（公告）日: 2017-06-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 蔣偉康;張煥強
• 申請（專利權(quán)）人: 上海交通大學(xué)
• 主分類號: G01H17/00
• 分類號: G01H17/00
• 代理公司: 上海交達專利事務(wù)所31201
• 代理人: 王毓理,王錫麟

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及的是一種機電一體化噪聲測試設(shè)備，具體是一種陣列掃描噪聲測量裝置。

背景技術(shù)

在工業(yè)領(lǐng)域經(jīng)常需要采取降噪的措施來控制產(chǎn)品的噪聲，而要控制產(chǎn)品的噪聲首先需要進行噪聲源診斷，確定噪聲源的位置以及各個噪聲源的特性。若想測得某一產(chǎn)品的噪聲，需要有相關(guān)的噪聲測量裝置。在對噪聲處理的算法研究完成之后，需要這樣一種測量裝置來測得所需數(shù)據(jù)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)在噪聲測量時傳感器支架移動麻煩、定位精度低、測試花費時間長、實驗裝置應(yīng)用領(lǐng)域窄以及檢測定位精度較差等缺陷，提出一種陣列掃描噪聲測量裝置，具有高定位精度、高測試效率的能夠在豎直平面內(nèi)實現(xiàn)掃描全部測量點的陣列噪聲測試裝置。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

本發(fā)明涉及一種陣列掃描噪聲測量裝置，包括：二維噪聲采集單元、驅(qū)動單元和控制單元，其中：控制單元根據(jù)測量者的輸入向驅(qū)動單元發(fā)送控制要求，驅(qū)動單元根據(jù)控制要求轉(zhuǎn)化并處理成工作指令并發(fā)送至二維噪聲采集單元，二維噪聲采集單元使傳感器陣列在橫、縱兩個方向電機的驅(qū)動下實現(xiàn)在整個豎直平面內(nèi)的運動，測量給定豎直平面內(nèi)的噪聲信息。

所述的二維噪聲采集單元包括：檢測框架、滑動設(shè)置于檢測框架內(nèi)的橫向滑動機構(gòu)以及設(shè)置于橫向滑動機構(gòu)上的帶有傳感器陣列的縱向滑動機構(gòu)，其中：傳感器陣列固定設(shè)置于縱向滑動機構(gòu)上并通過激光傳感定位實現(xiàn)精確縱向位移。

所述的縱向滑動機構(gòu)和橫向滑動機構(gòu)均為獨立的電機驅(qū)動的導(dǎo)塊滑軌機構(gòu)。

所述的傳感器陣列采用但不限于多個并聯(lián)的聲學(xué)傳感器組成，其排列方式優(yōu)選采用直線方式排列。

所述的驅(qū)動單元包括：主控模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊、分別設(shè)置于縱向滑動機構(gòu)和橫向滑動機構(gòu)上的兩組激光位移傳感器、激光定位板以及伺服驅(qū)動器，其中：主控模塊接收來自控制單元的控制要求，將控制單元給定的目標操作值轉(zhuǎn)化為伺服電機需要的脈沖數(shù)目及方向，分別輸出工作指令至縱向滑動機構(gòu)和橫向滑動機構(gòu)上的伺服驅(qū)動器，A/D轉(zhuǎn)換模塊接收二維噪聲采集單元的模擬電壓信號并轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號輸出至主控模塊以實現(xiàn)精確的位置反饋。

所述的控制單元包括：復(fù)位模塊、傳感器標定模塊、單點輸入運行模塊和列表輸入運行模塊，其中：傳感器標定模塊通過對傳感器運行單位長度需要的距離進行標定，得到單位距離所需要的脈沖數(shù)信息并分別輸出至復(fù)位模塊、單點輸入運行模塊和列表輸入運行模塊，復(fù)位模塊向驅(qū)動單元發(fā)出復(fù)位的控制要求，使得二維噪聲采集單元中的傳感器陣列的位置歸零；單點輸入運行模塊向驅(qū)動單元發(fā)出單個坐標移動的控制要求，使得二維噪聲采集單元中的傳感器陣列到達檢測框架中的指定位置；列表輸入運行模塊向驅(qū)動單元發(fā)出多個坐標移動的使得二維噪聲采集單元中的傳感器陣列根據(jù)設(shè)定的時間順序依次到達檢測框架中的若干個指定位置。

本發(fā)明涉及上述裝置的測量方法，包括以下步驟：

第一步：將所測量的物體放置于噪聲測量裝置的相對豎直平面內(nèi)并選定測量物體的測量零點，根據(jù)測試需要選擇合適的測試距離；

第二步：打開測量裝置的總電源開關(guān)，操作控制單元，進行X、Y軸的回原點操作；

第三步：操作控制單元，進行激光傳感器系統(tǒng)標定操作；

第四步：操作控制單元，輸入目的點坐標后控制傳感器陣列運行至目標點位置；

第五步：重新調(diào)整物體的位置，將物體的測量零點與第四步傳感器陣列最下面的聲學(xué)傳感器中心位置重合；

第六步：根據(jù)需要選擇單點運行測量或列表進行測量，并控制傳感器陣列運行至第一個目標點位置。

第七步：伺服電機剎車，進行噪聲測量；

第八步：若第六步選擇但點測量，輸入下一測量點的坐標，進行下一個目標點的測量，直至所有目標點均測量完畢；若第六步選擇列表運行測量，則不需輸入下一點坐標，直接操作運行至下一點進行測量至所有目標點測量完畢。

技術(shù)效果

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明大大縮短了實驗操作所需要的時間，提高了定位精度。手動移動至少1分鐘才能確定一次測量的位置，自動運行僅需幾秒鐘；本發(fā)明提高了定位精度以及噪聲測量的準確度。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的總體結(jié)構(gòu)軸測圖；

圖2為本發(fā)明的總體結(jié)構(gòu)正視圖；

圖3為圖1中A處的局部放大圖；

圖4a為圖1中B處的局部放大圖；

圖4b為圖1中B處的局部放大圖；

圖5為圖1中C處的局部放大圖；

圖6為驅(qū)動單元原理圖；