汽車用鼓風機總成噪聲測試系統及其方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及汽車部件檢測領域，主要涉及汽車用鼓風機/鼓風機電動機噪聲的系 統和方法。
【背景技術】
[0002] 目前，在行業內的汽車生產廠商和鼓風機生產廠商均沒有專門的測試方法對汽車 用鼓風機/鼓風機電動機的噪聲進行測量，大多僅簡單的測試總噪聲值或采用人耳主觀評 價的方法對樣件噪聲進行粗略的檢查，評價參數單一，缺乏科學性，無法保證重復性、客觀 性和準確性。
【發明內容】
[0003] 本發明所要解決的技術問題是實現一種能夠保證科學性、可重復性和客觀性的全 面評價鼓風機/鼓風機電動機總成的噪聲性能的系統和方法。
[0004] 為了實現上述目的，本發明采用的技術方案為：汽車用鼓風機總成噪聲測試系 統：
[0005] 待測位置上方設有用于懸吊待測物的彈性繩，以及固定彈性繩的支架；
[0006] 待測位置附近設有自由場傳聲器，所述的自由場傳聲器輸出采集信號至數據采集 及分析器，所述的數據采集及分析器經光電轉速儀連接待測物，所述的待測物和數據采集 及分析器由直流穩壓電源供電；
[0007] 所述的待測物為鼓風機總成和/或鼓風機電動機總成。
[0008] 當待測物為鼓風機總成時，兩個自由場傳聲器位于測試點1和測試點2,所述測試 點1位于鼓風機總成電機風葉進風側，測試點2位于電機風葉所在最大圓柱面的側面；
[0009] 當待測物為鼓風機電動機總成時，一個自由場傳聲器位于測試點3,所述測試點3 位于鼓風機電動機總成的電機軸的端面測。
[0010] 所述的測試點1位于電機風葉軸線上，且距離電機風葉500mm，所述的測試點2距 離電機風葉最大圓柱面500mm〇
[0011] 所述的測試點3與電動機軸中心共線，且距離電動機軸末端為500mm。
[0012] 所述的自由場傳聲器上設有防風海綿球，所述的待測物上連接有端電壓監控設 備。
[0013] -種基于汽車用鼓風機總成噪聲測試系統的測試方法：
[0014] 步驟1、開啟電源，開啟檢測設備，啟動待測物，待測物運行至少10秒，且無異常時 方可進行測試；
[0015] 步驟2、數據采集及分析器調整各通道的量程范圍；
[0016] 步驟3、采集參數必須含有時域聲壓級、頻域的自功率譜密度、基于轉速的總聲壓 級及主要階次曲線；
[0017] 步驟4、穩態工況下噪聲計算平均自功率譜20~8192Hz范圍內的RMS值，且觀察 是否存在異常貢獻頻率；
[0018] 步驟5、加速工況下繪制總聲壓級曲線以及主要階次的前6階曲線，要求各階次與 總聲壓級曲線差值不大于SdB
[0019] 步驟6、觀察被測對象停止電源后至停止運轉時間段是否存在異常尾音；
[0020] 步驟7、保證至少有3組一致性較好的數據，聲壓級結果保留1位小數。
[0021] 所述的步驟3中需要進行以下操作：
[0022] 調整待測物，將檔位由一檔逐漸升至最高檔位，保持穩定運轉額定時間，各檔位對 應的鼓風機端電壓，允許誤差為±0.1 V ;
[0023] 調整待測物，加速運轉噪聲，從最低檔位轉速勻加速至最高檔位轉速，加速速率為 75±5r/min〇
[0024] 本發明測試系統和方法能夠獲取鼓風機/鼓風機電動機實際工作工況下，規定測 點的聲壓特性、時域、頻域以及自功率譜特性，能夠保證科學性、可重復性和客觀性的全面 評價鼓風機/鼓風機電動機總的噪聲性能。
【附圖說明】
[0025] 下面對本發明說明書中每幅附圖表達的內容及圖中的標記作簡要說明：
[0026] 圖1為測試系統結構框圖；
[0027] 圖2為鼓風機總成測點位置俯視示意圖；
[0028] 圖3為鼓風機電動機總成測點位置俯視示意圖；
[0029] 上述圖中的標記均為：1、數據采集及分析器；2、自由場傳聲器；3、防風海綿球；4、 鼓風機總成；5、鼓風機電動機總成；6、光電轉速儀；7、端電壓監控設備；8、直流穩壓電源。
【具體實施方式】
[0030] 本發明是一種汽車用鼓風機/鼓風機電動機總成5噪聲的測試方法，在方法中規 定了樣件安裝的邊界條件、測點位置及數量、測試工況以及測試工況的實現、試驗硬件配 置、試驗數據的采集、處理及分析。
[0031] 系統結構如圖1所示，待測位置上方設有用于懸吊待測物的彈性繩，以及固定彈 性繩的支架，彈性繩懸掛保證約束后待測物不因自身旋轉激勵產生晃動。
[0032] 待測位置附近設有自由場傳聲器2,自由場傳聲器2用于采集聲音信息，自由場傳 聲器2上設有防風海綿球3,可以有效避免氣流沖擊產生的干擾，自由場傳聲器2將采集的 聲音信息輸送至數據采集及分析器1，數據采集及分析器1即處理聲音信號的設備，可采用 目前測試所使用的處理設備。數據采集及分析器1經光電轉速儀6連接待測物，待測物和 數據采集及分析器1由直流穩壓電源8供電，待測物上連接有端電壓監控設備7,用于調整 各檔位對應的鼓風機端電壓。待測物為鼓風機總成4和/或鼓風機電動機總成5。
[0033] 針對測試對象為鼓風機總成4,兩個自由場傳聲器2位于測試點1和測試點2， 如圖2所示，測點1 :自由場傳聲器2垂直過電機風葉進風側法蘭面中心，且距離中心 為500mm ;測點2 :自由場傳聲器2位于電機風葉所在最大圓柱面的側面，且距離圓柱面 500mm〇
[0034] 針對測試對象為鼓風機電動機總成5, 一個自由場傳聲器2位于測試點3,如圖3 所示，測試點3的自由場傳聲器2與電動機軸中心共線，且距離電動機軸末端為500mm。
[0035] 通過上述位置控制，可以有效的提高測試質量和一致性。
[0036] 基于上述系統，汽車用鼓風機總成4噪聲測試系統的測試方法如下，主要分為數 據采集和數據處理；
[0037] 數據采集：
[0038] 調整到所需端電壓，待鼓風機運行至少10秒，且無異常時方可進行測試；
[0039] 利用采集系統的自動增益功能調整各通道的量程范圍；
[0040] 獲取表1中各工況的數據，采集參數必須含有時域聲壓級、頻域的自功率譜密度、 基于轉速的總聲壓級及主要階次曲線；
[0041] 數據處理：
[0042] 穩態工況下噪聲計算平均自功率譜20~8192Hz范圍內的RMS值，且觀察是否存 在異常貢獻頻率；
[0043] 加速工況下繪制總聲壓級曲線以及主要階次的前6階曲線，要求各階次與總聲壓 級曲線差值不大于SdB ;
[0044] 觀察被測對象停止電源后至停止運轉時間段是否存在異常尾音；
[0045] 保證至少有3組一致性較好的數據，聲壓級結果保留1位小數。
[0046]
[0047] 表1試驗工況表
[0048] 上面結合附圖對本發明進行了示例性描述，顯然本發明具體實現并不受上述方式 的限制，只要采用了本發明的方法構思和技術方案進行的各種非實質性的改進，或未經改 進將本發明的構思和技術方案直接應用于其它場合的，均在本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1. 汽車用鼓風機總成噪聲測試系統，其特征在于： 待測位置上方設有用于懸吊待測物的彈性繩，以及固定彈性繩的支架； 待測位置附近設有自由場傳聲器，所述的自由場傳聲器輸出采集信號至數據采集及分 析器，所述的數據采集及分析器經光電轉速儀連接待測物，所述的待測物和數據采集及分 析器由直流穩壓電源供電； 所述的待測物為鼓風機總成和/或鼓風機電動機總成。2. 根據權利要求1所述的汽車用鼓風機總成噪聲測試系統，其特征在于： 當待測物為鼓風機總成時，兩個自由場傳聲器位于測試點1和測試點2,所述測試點1 位于鼓風機總成電機風葉進風側，測試點2位于電機風葉所在最大圓柱面的側面； 當待測物為鼓風機電動機總成時，一個自由場傳聲器位于測試點3,所述測試點3位于 鼓風機電動機總成的電機軸的端面測。3. 根據權利要求3所述的汽車用鼓風機總成噪聲測試系統，其特征在于：所述的測試 點1位于電機風葉軸線上，且距離電機風葉500mm，所述的測試點2距離電機風葉最大圓柱 面 500mm〇4. 根據權利要求3或4所述的汽車用鼓風機總成噪聲測試系統，其特征在于：所述的 測試點3與電動機軸中心共線，且距離電動機軸末端為500mm。5. 根據權利要求1所述的汽車用鼓風機總成噪聲測試系統，其特征在于：所述的自由 場傳聲器上設有防風海綿球，所述的待測物上連接有端電壓監控設備。6. -種基于權利要求1-5所述的汽車用鼓風機總成噪聲測試系統的測試方法，其特征 在于： 步驟1、開啟電源，開啟檢測設備，啟動待測物，待測物運行至少10秒，且無異常時方可 進行測試； 步驟2、數據采集及分析器調整各通道的量程范圍； 步驟3、采集參數必須含有時域聲壓級、頻域的自功率譜密度、基于轉速的總聲壓級及 主要階次曲線； 步驟4、穩態工況下噪聲計算平均自功率譜20~8192Hz范圍內的RMS值，且觀察是否 存在異常貢獻頻率； 步驟5、加速工況下繪制總聲壓級曲線以及主要階次的前6階曲線，要求各階次與總聲 壓級曲線差值不大于SdB 步驟6、觀察被測對象停止電源后至停止運轉時間段是否存在異常尾音； 步驟7、保證至少有3組一致性較好的數據，聲壓級結果保留1位小數。7. 根據權利要求6所述的測試方法，其特征在于： 所述的步驟3中需要進行以下操作： 調整待測物，將檔位由一檔逐漸升至最高檔位，保持穩定運轉額定時間，各檔位對應的 鼓風機端電壓，允許誤差為±0.1 V ; 調整待測物，加速運轉噪聲，從最低檔位轉速勻加速至最高檔位轉速，加速速率為 75±5r/min〇
【專利摘要】本發明揭示了一種汽車用鼓風機總成噪聲測試系統：待測位置上方設有用于懸吊待測物的彈性繩，以及固定彈性繩的支架；待測位置附近設有自由場傳聲器，所述的自由場傳聲器輸出采集信號至數據采集及分析器，所述的數據采集及分析器經光電轉速儀連接待測物，所述的待測物和數據采集及分析器由直流穩壓電源供電；所述的待測物為鼓風機總成和/或鼓風機電動機總成。本發明測試系統和方法能夠獲取鼓風機/鼓風機電動機實際工作工況下，規定測點的聲壓特性、時域、頻域以及自功率譜特性，能夠保證科學性、可重復性和客觀性的全面評價鼓風機/鼓風機電動機總的噪聲性能。
【IPC分類】G01H17/00
【公開號】CN105136284
【申請號】CN201510528353
【發明人】姜娟, 丁潤江, 張徐飛, 萬心東, 楊晉
【申請人】奇瑞汽車股份有限公司
【公開日】2015年12月9日
【申請日】2015年8月24日