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HS2120实时噪声(频谱)监测典型应用案例
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一、汽车零部件产品声压,频率声压设置限值判定项目
1、项目要求:代替人工检测,自动判定汽车零部件异音。根据噪声源的特性、对声源进行实时的倍滤波1/1、1/3、1/6倍频程或FFT频率分析,得到完整的频带噪声值。由此判断产生噪声的主要声源位置或原因。实现人机对话,可任意设定测量时间及噪声限值,并实时自动判定产品合格否,自动生成声压、频谱测试曲线图及监测报告或对非标产品检测判定或做噪声对比用等。
2、系统组成:
① HS2120传感器(按采集前端通道确定数量,含3米延伸电缆线)
② HS2120U操作软件(实时声压、频谱分析及判定)
③ 3米外延伸电缆线、大或小测试架、风球等
④ HS6020型声校准器(用于系统校准)
⑤ 控制电脑(Windows XP/ Windows 7 32位操作系统)
3、设备实现功能:
① 任意设定各监测点声源的测量时间及噪声的声压值上下限值。获得时域声压值及曲线图。实现声压级评估及判定。
n 声压窗口:横坐标:测试时间。单位为豪秒;纵坐标:声压级。单位为dB
图1-1 声压-时间曲线
n 设置声压值上下限判定门限:灵活设置合格判定条件,只需输入上下框线的数值即可,软件会画出一块阴影区域,曲线在阴影区域内为合格,超出阴影区域则为不合格。
图1-2 声压设置功能界面
①任意选择各监测点声源的不同的滤波方式(OCT 1/1、1/3、1/6倍频程、FFT) 实现实时噪声频谱的分析,通过声压滤波曲线图或直方图的方式显示出来。
u 频谱窗口:横坐标:声倍频中心点频率点;单位为Hz;纵坐标:声压级。单位为dB
图1-3 中心频率-声压曲线
u 生成频率声压判定门限:可使用保存的样品曲线(在实际测量时可将合格品或样品的测试的曲线及数据进行保存,也可进行修改,形成标准样品曲线)同时自绘或平移标准曲线,即时灵活设置合格判定条件。
图1-4 设置频率声压判定门限
②任意添加FFT频率观察点和设置需观察的设置频率起点--终点范围。并可为其设置上下限。
图1-5 设置需观察及添加FFT频率观察点
③自动完成各监测点声源的声压、频率声压级测量,评估和产品合格与否的判定。
图1-6测试结果评估和判定
④自动记录下所有测量数据,包括测量所得的声压级,以及滤波后各频点的声压值。测试原始数据和判定分析的数据可保存或打印所有的测量数据,数据可保存三个月以上。(备注:这个需求等与用户确认好具体的保存格式,和数据报表一起完成)
⑤ 例汽车雨刮器电机声压频谱声源对比判断界面
图1-7汽车雨刮器电机声源声压频谱对比
5、使用单位:
1) 宁波万航实业有限公司
2) 宁波精成车业有限公司
3) 温州彼得汽车部件有限公司
4) 博世汽车部件(苏州)有限公司
5) 海安联科汽车零部件有限公司
6) 瑞安市已祥汽车配件有限公司
7) 昆山林泉汽车电子有限公司
8) 江西江铃集团车桥齿轮有限公司
9) 广西淞森车用部件有限公司
10) 上海航天机电汽车电子公司
11) 上海金山麦格纳汽车
12) 广州竞标汽车零部件制造有限公司
13) 青岛泰德汽车轴承有限公司
14) 芜湖瑞泰汽车零部件有限公司
15) 蚌埠市昊德汽车轴承有限责任公司
二、家电及类似电器、电机、泵等噪声测试项目
2. 项目要求:
1) 检测家电及类似电器、电机、电容、泵等噪声,可以任意组合噪声测量通道、任意设定测量时间、计权频率及噪声限值,并实时自动判定产品合格否,自动生成声压级、声功率级及频谱测试曲线图和监测报告等,完成试品噪声采集与处理。也可将采集到的数据通过通讯传送给上位工控计算机进行数据分析和处理。
2) 依据标准:测量方法条件及修正方法按标准执行如(与成功案例有关):
u《GB/T 4214.1-2000家用电器及类似用途器具噪声测试方法》(工程级测量方法)
u《GB/T 28543-2012 电力电容器噪声测量方法》
u《GB/T 3767- 1996 声学声压法测定噪声源声功率级反射面上方近似自由场的工程法》
u《JB T2982-1994摆线针轮减速机》行业标准等。
u 中心频率依据:GB/T 3241 电声学倍频程和分数倍频程滤波器标准要求。
3) 参考方法:在一个或多个反射面附近近似自由场条件下,在包络声源的测量表面上测量声压级以计算噪声源声功率级的方法。
4) 测试项目:
A、噪声强度(稳态、非稳态、脉冲)
①声压级Lp、
②时间平均值Leq(T)
③计权声功率级LWA;
B、频率声压(宽带、窄带频率)
①频率10Hz到20kHz的实时1/1、1/3、1/6倍频程声压级或声功率级
②FFT分析(快速傅立叶变换,采用的是很高的解析度的线性数字滤波器)
3. 系统组成:
① 2120传感器(按采集前端通道确定数量,含3米延伸电缆线)
② 2120U操作软件(实时声压、频谱分析及判定)
③ 声功率软件(选配)
④ 3米外延伸电缆线、大或小测试架、风球等
⑤ USB分配器(一转N个通道)
⑥ HS6021精密声校准器(用于系统校准)
⑦ 控制电脑(Windows XP/ Windows 7 32位操作系统)
3、设备实现功能:
④系统校准(保证测试数据的准确性)噪声传感器插入声级校准器,并打开声级校准器开关。点击“校准,系统即自动校准完毕(多通道依次操作)。
图2-1系统自动校准
⑤可以任意组合同步测量通道, 大可以扩展到32个通道实时采集。实现多通道同步采集和数据处理及显示。
图2-2 任意组合同步测量多个通道工作示意图
⑥实时自动判定产品合格否,自动生成声压、频谱测试数据及曲线图等。
图2-3测试结果评估和判定
图2-4 同步测量多个(30)通道软件界面
⑦ 声功率(LwA) 测试功能:
图2-5 声功率(LwA) 功能界面
⑧测试结束自动出具测试结果(平均声压级及声功率级)报告导出功能 (报告的模版即具体排版内容可自动修改)
图2-6 测试报告
4、使用单位:
1) 湖北楚粤自动化科技有限公司
2) 国茂减速机集团有限公司
3) 保定兰格恒流泵有限公司
4) 湖州越球电机有限公司
5) 佳木斯电机股份有限公司
6) 浙江尤奈特电机有限公司
7) 太仓电机厂浙江艾盟电机制造有限公司
8) 株洲易力达机电有限公司
9) 常州至精精机有限公司
10) 中山市科瓦特机电有限公司
11) 上海凯泉泵业
12) 辽宁海城三鱼泵业
13) 江苏新瑞戴维布朗齿轮有限公司
14) 浙江沃尔液压科技有限公司
15) 嘉兴礼海高机械高科技有限公司
16) 甘肃博能传动科技有限公司
17) 成都中弘轨道
18) 格林策巴赫机械(上海)有限公司
19) 苏州快捷机器人
20) 无锡耐博机器人科技有限公司
21) 新华神舟电力程控设备有限公司
22) 成都静之音科技有限公司
23) 希贝电器(苏州)
24) 山东泰开高压开关有限公司
25) 上海易钰富电子有限公司
26) 亚荣源科技(深圳)有限公司
三、自动化集成商(声压,频谱异音判定)项目
1、项目要求:
①根据噪声源的特性、对声源进行实时1/1、1/3、1/6倍频程滤波或FFT频率分析,得到完整的频带噪声值。通过计算机(PC)的高速计算、大容量存贮能力对采集到的信号进行时域、频域的分析计算。由此判断产生噪声的主要声源位置或原因。对非标产品检测判定或做噪声对比用。
②可基于原配套软件按具体要求提供开发整合软件联动检测平台软件等。
③通过USB总线铰链系统测控计算机,作为可独立运行的完整功能模块,由系统软件调用或交互数据信息,实现与试验台系统软件的信息融合。
2、系统组成:
① 2120传感器(按采集前端通道确定数量)
② 2120U操作软件(实时声压、频谱分析及判定)
③ 脱机试验软件及驱动软件。
④ IO输出与触发输入(测试结果通过I/O模块输出开关量触发其他测试设备)。
⑤ 3米外延伸电缆线、大或小测试架、风球等
⑥ USB分配器(一转N个通道)
⑦ HS6020型声校准器/程控校准。(用于系统校准)
⑧ 控制电脑(Windows XP/ Windows 7 32位操作系统)
3、设备实现功能:
④I/O信号模块驱动测量:系统检测通过IO口输入通道启动检测信号。I/O模块触发软件开始进行测试。同时按设置结果可输出信号(3.3V高电平),输出开关量触发其他测试设备开始工作。
⑤在设定的频率范围内用图框确定特征点, 多10个(可自己设定个数),如下图。假如设定两个特征框,要两个同时接触到特征框才为OK品。在软件右侧,显示特征框的坐标,即频率范围和峰值范围,方便微调。软件界面右侧新加一个设置对话框,用于设置特征框参数。
图3-1两个特征框界面
⑥ 脱机试验软件可基于CRY2120U实时声压频谱分析仪原配套软件按要求改进,配套笔记本电脑作为独立检测仪器使用。如:湖北神电汽车电机有限公司设备软件修改要求。
图3-2 原配套软件修改要求(任意频率计算平均值作判定)
⑦ 如:湖北楚粤自动化科技有限公司设备软件修改要求
n 串口任何时候收到“5555”指令之后开始进行段测试程序,收到“6666”指令之后开始进行第二段测试程序,收到“7777”指令之后开始进行第三段测试程序,收到“8888”指令之后开始进行第四段测试程序次测试时间长度合格范围用户可设置,四次测试程序可任意启动其中一段,在任何时候输入“9999”程序停止工作。
n 开始测试指令、结束测试指令格式不变,四次测试都合格则返回测试结果合格“1111”,否则返回不合格“2222”。
n 四次测试合格判定可独立设置,具体形式待定。
n 保存4次测试结果及曲线方便以后可随时查看。
图3-3 原配套软件修改设置界面
⑧ 驱动软件则按要求开发,在CRY2120U实时声压频谱分析仪通过USB总线铰链系统 测控计算机,作为可独立运行的完整功能模块,由系统软件调用或交互数据信息,实现与试验台系统软件的信息融合
图3-4 系统软件调用或交互数据信息
⑨ 测试判定结果(合格品或不合格品)可由使用者分别选择是否保存,保存的曲线及曲线的数据(用于对比),该曲线可以在其他设备上打开浏览并打印,保存成截图文件(*.jpg),当前的时间作为文件名。
图3-5 测试判定结果数据
4、使用单位:
1) 西安益翔航电科技有限公司
2) 苏州专益自动化设备有限公司
3) 江苏东华测试技术股份有限公司
4) 雪龙集团股份有限公司
5) 天青岛恒广电子设备工程有限公司
6) 南通春光自控设备工程有限公司
7) 成都大冲机电科技有限公司
8) 天津市奥能科技有限公司
9) 深圳易科讯科技有限公司
10) 天津市浩航科技有限公司
11) 珠海市三思泰捷电气设备有限公司
12) 合肥智测电子有限公司
13) 深圳市德奥信息技术有限公司
14) 上海筑邦测控科技公司
15) 睿孚(上海)测试技术有限公司
16) 无锡伟尼智能工艺装备有限公司
17) 重庆凯瑞设备有限公司
18) 苏州欧意达自动化科技有限公司
19) 苏州工业园区明日自动化科技有限公司
20) 成都德通自动化工程有限公司
21) 南京埃斯顿自动化有限公司
22) 成都远控科技有限公司
23) 上海南洋万邦软件技术有限公司
24) 安徽蓝盾光电子股份有限公司
四、学校及质检单位噪声实验检测项目
1、项目要求:
① 学校及质检单位实验室针对声环境学科、建筑声学、设备噪声控制等噪声问题的研究,对各类声源进行检测实验等,如对声源声压特性分析研究,被测对象产品在消声室或混响室中测量,对噪声隔声效果,噪声对比等实验。对实际降噪材料,隔声措施相关检测实验。取得实验相关噪声数据。以客观了解噪声源特性,噪声量等问题。
② 配置动态显示界面,时显示各点差值,时域声压变化情况,对直接观察声源进行 实时的倍滤波1/1、1/3、1/6倍频程或FFT频率分析,得到完整的频带噪声值。由此判断产生噪声的主要声源位置或原因。以取得质量认证,达标要求。
2、系统组成:
① CRY2120传感器(按采集前端通道确定数量,含3米延伸电缆线)
② CRY2120U操作软件(实时声压、频谱分析)
③ 3米外延伸电缆线、大或小测试架、风球等
④ USB分配器(一转N个通道)
⑤ HS6020精密声校准器(用于系统校准)
⑥ 控制电脑
3、设备实现功能:
① 直观的看到所测声源时域声压变化状态,得到噪声声压级总值外,还能得到完整的频带噪声值及原始的频谱图。一目了然可看到主要声源分布在那个频带。设备的,由此判断产生噪声的主要声源变化位置或原因。
图4-1测试结果评估和判定
② 系统软件采用人机对话形式,事前或即时生成判定门限。保存并导出数据。由主菜单、常用的快捷键,测量曲线窗口及数据窗口等组成。
图4-2 软件测试界面
③任意建立测试窗口,在同一界面同时观察到单个或多个声源在各个方向(测点)的噪声辐射情况和变化过程,直观的显现的实时声压级、频谱(1/1、1/3、1/6倍频程及全频FFT、窄带谱、细谱)图形及数据。窗口可显示设定好的上限、下限曲线、样品曲线以及测试曲线,并可设置不同的观察方式及用不同颜色加以区分。
图4-3 多点曲线界面(1/1频谱分析)