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實時頻譜聲壓/振動(多通道)分析系統

HS2120實時噪聲(頻譜)監測典型應用案例

作者:多功能噪聲頻譜分析儀廠家 時間:2019-01-21 14:21   
一、汽車零部件產品聲壓,頻率聲壓設置限值判定項目
           1、項目要求:代替人工檢測,自動判定汽車零部件異音。根據噪聲源的特性、對聲源進行實時的倍濾波1/1、1/3、1/6倍頻程或FFT頻率分析,得到完整的頻帶噪聲值。由此判斷產生噪聲的主要聲源位置或原因。實現人機對話,可任意設定測量時間及噪聲限值,并實時自動判定產品合格否,自動生成聲壓、頻譜測試曲線圖及監測報告或對非標產品檢測判定或做噪聲對比用等。
           2、系統組成:
           ① HS2120傳感器(按采集前端通道確定數量,含3米延伸電纜線)
           ② HS2120U操作軟件(實時聲壓、頻譜分析及判定)
           ③ 3米外延伸電纜線、大或小測試架、風球等
           ④ HS6020型聲校準器(用于系統校準)
           ⑤ 控制電腦(Windows XP/ Windows 7 32位操作系統)
           3、設備實現功能:
           ① 任意設定各監測點聲源的測量時間及噪聲的聲壓值上下限值。獲得時域聲壓值及曲線圖。實現聲壓級評估及判定。
           n 聲壓窗口:橫坐標:測試時間。單位為豪秒;縱坐標:聲壓級。單位為dB
圖1-1  聲壓-時間曲線
           n 設置聲壓值上下限判定門限:靈活設置合格判定條件,只需輸入上下框線的數值即可,軟件會畫出一塊陰影區域,曲線在陰影區域內為合格,超出陰影區域則為不合格。
圖1-2  聲壓設置功能界面
           ①任意選擇各監測點聲源的不同的濾波方式(OCT 1/1、1/3、1/6倍頻程、FFT) 實現實時噪聲頻譜的分析,通過聲壓濾波曲線圖或直方圖的方式顯示出來。
u 頻譜窗口:橫坐標:聲倍頻中心點頻率點;單位為Hz;縱坐標:聲壓級。單位為dB
圖1-3  中心頻率-聲壓曲線
           u 生成頻率聲壓判定門限:可使用保存的樣品曲線(在實際測量時可將合格品或樣品的測試的曲線及數據進行保存,也可進行修改,形成標準樣品曲線)同時自繪或平移標準曲線,即時靈活設置合格判定條件。
 
圖1-4  設置頻率聲壓判定門限
②任意添加FFT頻率觀察點和設置需觀察的設置頻率起點--終點范圍。并可為其設置上下限。
圖1-5 設置需觀察及添加FFT頻率觀察點
③自動完成各監測點聲源的聲壓、頻率聲壓級測量,評估和產品合格與否的判定。
圖1-6測試結果評估和判定
④自動記錄下所有測量數據,包括測量所得的聲壓級,以及濾波后各頻點的聲壓值。測試原始數據和判定分析的數據可保存或打印所有的測量數據,數據可保存三個月以上。(備注:這個需求等與用戶確認好具體的保存格式,和數據報表一起完成)
⑤ 例汽車雨刮器電機聲壓頻譜聲源對比判斷界面
 圖1-7汽車雨刮器電機聲源聲壓頻譜對比
           5、使用單位:
           1) 寧波萬航實業有限公司
           2) 寧波精成車業有限公司
           3) 溫州彼得汽車部件有限公司
           4) 博世汽車部件(蘇州)有限公司
           5) 海安聯科汽車零部件有限公司
           6) 瑞安市已祥汽車配件有限公司
           7) 昆山林泉汽車電子有限公司
           8) 江西江鈴集團車橋齒輪有限公司
           9) 廣西淞森車用部件有限公司
           10) 上海航天機電汽車電子公司
           11) 上海金山麥格納汽車
           12) 廣州競標汽車零部件制造有限公司
           13) 青島泰德汽車軸承有限公司
           14) 蕪湖瑞泰汽車零部件有限公司
           15) 蚌埠市昊德汽車軸承有限責任公司

二、家電及類似電器、電機、泵等噪聲測試項目
           2. 項目要求:
           1) 檢測家電及類似電器、電機、電容、泵等噪聲,可以任意組合噪聲測量通道、任意設定測量時間、計權頻率及噪聲限值,并實時自動判定產品合格否,自動生成聲壓級、聲功率級及頻譜測試曲線圖和監測報告等,完成試品噪聲采集與處理。也可將采集到的數據通過通訊傳送給上位工控計算機進行數據分析和處理。
           2) 依據標準:測量方法條件及修正方法按標準執行如(與成功案例有關):
           u《GB/T 4214.1-2000家用電器及類似用途器具噪聲測試方法》(工程級測量方法)
           u《GB/T 28543-2012 電力電容器噪聲測量方法》
           u《GB/T 3767- 1996 聲學聲壓法測定噪聲源聲功率級反射面上方近似自由場的工程法》
           u《JB T2982-1994擺線針輪減速機》行業標準等。
           u 中心頻率依據:GB/T 3241 電聲學倍頻程和分數倍頻程濾波器標準要求。
           3) 參考方法:在一個或多個反射面附近近似自由場條件下,在包絡聲源的測量表面上測量聲壓級以計算噪聲源聲功率級的方法。
           4) 測試項目:
           A、噪聲強度(穩態、非穩態、脈沖)
           ①聲壓級Lp、
           ②時間平均值Leq(T)
           ③計權聲功率級LWA;
           B、頻率聲壓(寬帶、窄帶頻率)
           ①頻率10Hz到20kHz的實時1/1、1/3、1/6倍頻程聲壓級或聲功率級
           ②FFT分析(快速傅立葉變換,采用的是很高的解析度的線性數字濾波器)
           3. 系統組成:
           ① 2120傳感器(按采集前端通道確定數量,含3米延伸電纜線)
           ② 2120U操作軟件(實時聲壓、頻譜分析及判定)
           ③ 聲功率軟件(選配)
           ④ 3米外延伸電纜線、大或小測試架、風球等
           ⑤ USB分配器(一轉N個通道)
           ⑥ HS6021精密聲校準器(用于系統校準)
           ⑦ 控制電腦(Windows XP/ Windows 7 32位操作系統)
           3、設備實現功能:
           ④系統校準(保證測試數據的準確性)噪聲傳感器插入聲級校準器,并打開聲級校準器開關。點擊“校準,系統即自動校準完畢(多通道依次操作)。

圖2-1系統自動校準
           ⑤可以任意組合同步測量通道,最大可以擴展到32個通道實時采集。實現多通道同步采集和數據處理及顯示。
圖2-2 任意組合同步測量多個通道工作示意圖
           ⑥實時自動判定產品合格否,自動生成聲壓、頻譜測試數據及曲線圖等。
                
圖2-3測試結果評估和判定
 
圖2-4 同步測量多個(30)通道軟件界面
           ⑦ 聲功率(LwA) 測試功能:
圖2-5  聲功率(LwA) 功能界面
 
            ⑧測試結束自動出具測試結果(平均聲壓級及聲功率級)報告導出功能 (報告的模版即具體排版內容可自動修改)

圖2-6  測試報告
           4、使用單位:
           1) 湖北楚粵自動化科技有限公司
           2) 國茂減速機集團有限公司
           3) 保定蘭格恒流泵有限公司
           4) 湖州越球電機有限公司
           5) 佳木斯電機股份有限公司
           6) 浙江尤奈特電機有限公司
           7) 太倉電機廠浙江艾盟電機制造有限公司
           8) 株洲易力達機電有限公司
           9) 常州至精精機有限公司
           10) 中山市科瓦特機電有限公司
           11) 上海凱泉泵業
           12) 遼寧海城三魚泵業
           13) 江蘇新瑞戴維布朗齒輪有限公司
           14) 浙江沃爾液壓科技有限公司
           15) 嘉興禮海高機械高科技有限公司
           16) 甘肅博能傳動科技有限公司
           17) 成都中弘軌道
           18) 格林策巴赫機械(上海)有限公司
           19) 蘇州快捷機器人
           20) 無錫耐博機器人科技有限公司
           21) 新華神舟電力程控設備有限公司
           22) 成都靜之音科技有限公司
           23) 希貝電器(蘇州)
           24) 山東泰開高壓開關有限公司
           25) 上海易鈺富電子有限公司
           26) 亞榮源科技(深圳)有限公司

三、自動化集成商(聲壓,頻譜異音判定)項目
           1、項目要求:
           ①根據噪聲源的特性、對聲源進行實時1/1、1/3、1/6倍頻程濾波或FFT頻率分析,得到完整的頻帶噪聲值。通過計算機(PC)的高速計算、大容量存貯能力對采集到的信號進行時域、頻域的分析計算。由此判斷產生噪聲的主要聲源位置或原因。對非標產品檢測判定或做噪聲對比用。
           ②可基于原配套軟件按具體要求提供開發整合軟件聯動檢測平臺軟件等。
           ③通過USB總線鉸鏈系統測控計算機,作為可獨立運行的完整功能模塊,由系統軟件調用或交互數據信息,實現與試驗臺系統軟件的信息融合。
           2、系統組成:
           ① 2120傳感器(按采集前端通道確定數量)
           ② 2120U操作軟件(實時聲壓、頻譜分析及判定)
           ③ 脫機試驗軟件及驅動軟件。
           ④ IO輸出與觸發輸入(測試結果通過I/O模塊輸出開關量觸發其他測試設備)。
           ⑤ 3米外延伸電纜線、大或小測試架、風球等
           ⑥ USB分配器(一轉N個通道)
           ⑦ HS6020型聲校準器/程控校準。(用于系統校準)
           ⑧ 控制電腦(Windows XP/ Windows 7 32位操作系統)
           3、設備實現功能:
           ④I/O信號模塊驅動測量:系統檢測通過IO口輸入通道啟動檢測信號。I/O模塊觸發軟件開始進行測試。同時按設置結果可輸出信號(3.3V高電平),輸出開關量觸發其他測試設備開始工作。        
           ⑤在設定的頻率范圍內用圖框確定特征點,最多10個(可自己設定個數),如下圖。假如設定兩個特征框,要兩個同時接觸到特征框才為OK品。在軟件右側,顯示特征框的坐標,即頻率范圍和峰值范圍,方便微調。軟件界面右側新加一個設置對話框,用于設置特征框參數。
圖3-1兩個特征框界面
           ⑥ 脫機試驗軟件可基于CRY2120U實時聲壓頻譜分析儀原配套軟件按要求改進,配套筆記本電腦作為獨立檢測儀器使用。如:湖北神電汽車電機有限公司設備軟件修改要求。
圖3-2 原配套軟件修改要求(任意頻率計算平均值作判定)
           ⑦ 如:湖北楚粵自動化科技有限公司設備軟件修改要求
           n 串口任何時候收到“5555”指令之后開始進行第一段測試程序,收到“6666”指令之后開始進行第二段測試程序,收到“7777”指令之后開始進行第三段測試程序,收到“8888”指令之后開始進行第四段測試程序次測試時間長度合格范圍用戶可設置,四次測試程序可任意啟動其中一段,在任何時候輸入“9999”程序停止工作。
           n 開始測試指令、結束測試指令格式不變,四次測試都合格則返回測試結果合格“1111”,否則返回不合格“2222”。
           n 四次測試合格判定可獨立設置,具體形式待定。
           n 保存4次測試結果及曲線方便以后可隨時查看。
圖3-3 原配套軟件修改設置界面
           ⑧ 驅動軟件則按要求開發,在CRY2120U實時聲壓頻譜分析儀通過USB總線鉸鏈系統 測控計算機,作為可獨立運行的完整功能模塊,由系統軟件調用或交互數據信息,實現與試驗臺系統軟件的信息融合
圖3-4   系統軟件調用或交互數據信息
           ⑨ 測試判定結果(合格品或不合格品)可由使用者分別選擇是否保存,保存的曲線及曲線的數據(用于對比),該曲線可以在其他設備上打開瀏覽并打印,保存成截圖文件(*.jpg),當前的時間作為文件名。
圖3-5 測試判定結果數據
           4、使用單位:
           1)  西安益翔航電科技有限公司
           2)    蘇州專益自動化設備有限公司
           3)  江蘇東華測試技術股份有限公司
           4)  雪龍集團股份有限公司
           5)  天青島恒廣電子設備工程有限公司
           6)  南通春光自控設備工程有限公司
           7)  成都大沖機電科技有限公司
           8)  天津市奧能科技有限公司
           9)  深圳易科訊科技有限公司
           10) 天津市浩航科技有限公司
           11) 珠海市三思泰捷電氣設備有限公司
           12) 合肥智測電子有限公司
           13) 深圳市德奧信息技術有限公司
           14) 上海筑邦測控科技公司
           15) 睿孚(上海)測試技術有限公司
           16) 無錫偉尼智能工藝裝備有限公司
           17) 重慶凱瑞設備有限公司
           18) 蘇州歐意達自動化科技有限公司
           19) 蘇州工業園區明日自動化科技有限公司
           20) 成都德通自動化工程有限公司
           21) 南京埃斯頓自動化有限公司
           22) 成都遠控科技有限公司
           23) 上海南洋萬邦軟件技術有限公司
           24) 安徽藍盾光電子股份有限公司

四、學校及質檢單位噪聲實驗檢測項目
           1、項目要求:
           ① 學校及質檢單位實驗室針對聲環境學科、建筑聲學、設備噪聲控制等噪聲問題的研究,對各類聲源進行檢測實驗等,如對聲源聲壓特性分析研究,被測對象產品在消聲室或混響室中測量,對噪聲隔聲效果,噪聲對比等實驗。對實際降噪材料,隔聲措施相關檢測實驗。取得實驗相關噪聲數據。以客觀了解噪聲源特性,噪聲量等問題。
           ② 配置動態顯示界面,時顯示各點差值,時域聲壓變化情況,對直接觀察聲源進行 實時的倍濾波1/1、1/3、1/6倍頻程或FFT頻率分析,得到完整的頻帶噪聲值。由此判斷產生噪聲的主要聲源位置或原因。以取得質量認證,達標要求。
           2、系統組成:
           ① CRY2120傳感器(按采集前端通道確定數量,含3米延伸電纜線)
           ② CRY2120U操作軟件(實時聲壓、頻譜分析)
           ③ 3米外延伸電纜線、大或小測試架、風球等
           ④ USB分配器(一轉N個通道)
           ⑤ HS6020精密聲校準器(用于系統校準)
           ⑥ 控制電腦
           3、設備實現功能:
           ① 直觀的看到所測聲源時域聲壓變化狀態,得到噪聲聲壓級總值外,還能得到完整的頻帶噪聲值及原始的頻譜圖。一目了然可看到主要聲源分布在那個頻帶。設備的,由此判斷產生噪聲的主要聲源變化位置或原因。
圖4-1測試結果評估和判定
           ② 系統軟件采用人機對話形式,事前或即時生成判定門限。保存并導出數據。由主菜單、常用的快捷鍵,測量曲線窗口及數據窗口等組成。    

圖4-2  軟件測試界面
           ③任意建立測試窗口,在同一界面同時觀察到單個或多個聲源在各個方向(測點)的噪聲輻射情況和變化過程,直觀的顯現的實時聲壓級、頻譜(1/1、1/3、1/6倍頻程及全頻FFT、窄帶譜、細譜)圖形及數據。窗口可顯示設定好的上限、下限曲線、樣品曲線以及測試曲線,并可設置不同的觀察方式及用不同顏色加以區分。                         
圖4-3  多點曲線界面(1/1頻譜分析)