DE102017002293A1 - Noise measuring device for measuring noises on a test object - Google Patents
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- G01M7/00—Vibration-testing of structures; Shock-testing of structures
- G01M7/02—Vibration-testing by means of a shake table
- G01M7/025—Measuring arrangements
Abstract
Die Erfindung betrifft eine Geräuschmesseinrichtung zur Messung von Geräuschen an einem Prüfling (12), welche umfasst: eine Aufnahmeeinrichtung (18) zur Aufnahme der Geräusche des Prüflings (12), Mittel (20, 22) zur Weiterleitung der Geräusche vom Prüfling (12) an eine Erfassungseinrichtung (26, 36), die Erfassungseinrichtung (26, 40) zur Erfassung der Geräusche und zur Umwandlung dieser Geräusche in elektrische Signale, und eine Auswerteeinrichtung (30, 32, 34) zur Auswertung und Darstellung der elektrischen Signale in analoger und/oder digitaler Form.The invention relates to a noise measuring device for measuring noises on a test object (12), which comprises: a receiving device (18) for receiving the noises of the test object (12), means (20, 22) for transmitting the noises from the test object (12) a detection device (26, 36), the detection device (26, 40) for detecting the noise and for converting these noises into electrical signals, and an evaluation device (30, 32, 34) for evaluating and displaying the electrical signals in analogue and / or digital form.
Description
Die Erfindung betrifft eine Geräuschmesseinrichtung zur Messung von Geräuschen an einem Prüfling, beispielsweise einem mechanischen oder elektromechanischen Bauteil oder Gerät.The invention relates to a noise measuring device for measuring noises on a test object, for example a mechanical or electromechanical component or device.
Zur Überprüfung, Einschätzung und Analyse der Geräuschemissionen von mechanischen oder elektromechanischen Bauteilen, beispielsweise Motoren oder Aktuatoren sowie Getrieben, werden in der Messtechnik oftmals Körperschallmessmethoden angewendet. Hierfür werden z. B. Beschleunigungssensoren verwendet, die auf dem Bauteil selbst oder dem Gehäuse des Gerätes angeordnet sind, und die Vibrationen und Geräusche aufnehmen und messen.For the verification, assessment and analysis of the noise emissions of mechanical or electromechanical components, such as motors or actuators as well as gearboxes, structure-borne sound measurement methods are often used in measurement technology. For this purpose, for. B. acceleration sensors used, which are arranged on the component itself or the housing of the device, and record and measure the vibrations and noise.
Eine andere Möglichkeit zur Geräuschmessung besteht darin, die Vibrationen des zu messenden Prüflings an geeigneten Oberflächen des Prüflings mittels eines Laser-Doppler-Vibrometers (LDV) zu erfassen und auszuwerten.Another possibility for measuring noise is to record and evaluate the vibrations of the test object to be measured on suitable surfaces of the test object by means of a laser Doppler vibrometer (LDV).
Es gibt jedoch Prüflinge, beispielsweise Motoren und Getriebe, bei denen sich das Geräusch nicht eindeutig als Körperschallgeräusch auswirkt. D. h. die Luftschallgeräusche erzeugen keine oder nur geringe Schwingungen auf der Oberfläche des Prüflings selbst.However, there are specimens, such as engines and transmissions, where the noise does not clearly impact structure-borne noise. Ie. the airborne noises produce no or only slight vibrations on the surface of the test object itself.
Somit kann das Geräusch mit den üblichen Körperschallmessmethoden nicht mit ausreichender Genauigkeit erfasst werden.Thus, the noise can not be detected with the usual structure-borne noise measurement methods with sufficient accuracy.
Es ist auch bekannt, das Geräusch eines Prüflings mit einem Mikrofon zu messen, wobei das Problem darin besteht, dass das Mikrofon nicht nur Geräusche des Prüflings, sondern auch Nebengeräusche der Umgebung aufnimmt, sofern der Prüfling nicht für die Messung akustisch isoliert wird.It is also known to measure the noise of a device under test with a microphone, the problem being that the microphone not only receives sounds from the device under test, but also ambient noise, provided the device under test is not acoustically isolated for the measurement.
Ich daher nicht möglich, die Geräuschemission zu messen, da die Umgebungsgeräusche immer mit aufgenommen werden. Ebenfalls ist es in diesem Umfeld nur schwer möglich, den Prüfling gegenüber der Umgebung akustisch abzuschirmen.I am therefore unable to measure the noise emission, since the ambient noise is always included. Likewise, in this environment, it is difficult to acoustically shield the device under test from the environment.
Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, eine Geräuschmesseinrichtung zur Messung von Geräuschen eines Prüflings zu verbessern, so dass das Geräusch des Prüflings auch im Prüfstand oder extern bei Umgebungsgeräuschen gemessen werden kann.It is therefore an object of the invention to improve a noise measuring device for measuring noises of a specimen, so that the noise of the specimen can be measured in the test stand or externally at ambient noise.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Geräuschmesseinrichtung mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.This object is achieved by a noise measuring device with the features of claim 1.
Bevorzugter Ausgestaltungen und weitere vorteilhafte Merkmale der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.Preferred embodiments and further advantageous features of the invention are specified in the dependent claims.
Die erfindungsgemäße Geräuschmesseinrichtung dient zur Messung von vorzugsweise niederfrequenten Geräuschen im hörbaren Frequenzspektrum an einem Prüfling. Die Geräuschmesseinrichtung umfasst eine Aufnahmeeinrichtung zur Aufnahme der Geräusche unmittelbar am oder beim Prüfling, Mittel zur Weiterleitung der Geräusche vom Prüfling an eine Erfassungseinrichtung, die Erfassungseinrichtung zur Erfassung der Geräusche und zur Umwandlung dieser Geräusche in elektrische Signale und eine Auswerteinrichtung zur Auswertung der elektrischen Signale in analoger oder digitaler Form.The noise measuring device according to the invention is used to measure preferably low-frequency noise in the audible frequency spectrum on a test object. The noise measuring device comprises a recording device for recording the noise directly on or at the test object, means for forwarding the noise from the test object to a detection device, the detection device for detecting the noise and for converting these noises into electrical signals and an evaluation device for evaluating the electrical signals in analog or digital form.
Die Erfindung beruht insbesondere darauf, dass der vom Prüfling emittierte Schall, insbesondere in Form von niederfrequenten Geräuschen, zunächst durch die Aufnahmeeinrichtung aufgenommen und durch die Weiterleitungseinrichtung vom Prüfling weg geleitet werden, und einer Erfassungseinrichtung, beispielsweise einem Mikrofon, zugeführt werden. Die Erfassungseinrichtung kann entfernt vom Prüfling angeordnet sein.The invention is based, in particular, on the fact that the sound emitted by the test object, in particular in the form of low-frequency noise, is first picked up by the recording device and conducted away from the test object by the relay device, and fed to a detection device, for example a microphone. The detection device can be arranged away from the test object.
Hierbei umfasst die Aufnahmeeinrichtung eine akustische Membran, die vorzugsweise unmittelbar auf den Prüfling aufgelegt wird. Diese Membran arbeitet in ähnlicher Weise wie ein Stethoskop und wird durch die Geräuschemissionen des Prüflings in Schwingung versetzt.Here, the receiving device comprises an acoustic membrane, which is preferably placed directly on the specimen. This membrane works in a similar way to a stethoscope and is vibrated by the sound emissions of the device under test.
Die Mittel zur Weiterleitung der Geräusche umfassen vorzugsweise eine Rohrleitung oder eine Schlauchleitung.The means for conveying the noise preferably comprise a pipeline or a hose line.
Die Schwingungen der in Schwingung versetzten Membran, also der Aufnahmeeinrichtung, werden über die Rohrleitung oder Schlauchleitung an die Erfassungseinrichtung weitergeleitet.The vibrations of the vibrated diaphragm, so the receiving device are forwarded via the pipe or hose to the detection device.
Hierbei sind sowohl die Aufnahmeeinrichtung, d. h. die Membran als auch die Rohrleitung oder Schlauchleitung akustisch isoliert gegenüber der Umgebung ausgebildet, so dass möglichst keine Störgeräusche der Umgebung in den akustischen Pfad eindringen können.Here are both the receiving device, d. H. the membrane and the pipe or hose line formed acoustically isolated from the environment, so that if possible no noise of the environment can penetrate into the acoustic path.
Die über die Rohrleitung oder Schlauchleitung weitergeleiteten Geräusche werden nun an die Erfassungseinrichtung gegeben, die beispielsweise ein Mikrofon, ein Drucksensor oder ein Laser-Doppler-Vibrometer umfassen kann oder mehrere dieser vorgenannten Einrichtungen.The forwarded via the pipe or hose line noises are now given to the detection device, which may include, for example, a microphone, a pressure sensor or a laser Doppler vibrometer or more of these devices mentioned above.
Durch die Erfassungseinrichtung werden die Geräusche in elektrische Signale umgewandelt. Hierbei können die elektrischen Signale in analoger oder digitaler Form bereitgestellt werden.The detection device converts the noises into electrical signals. Here, the electrical signals are provided in analog or digital form.
Danach werden die elektrischen Signale einer Auswerteeinrichtung zugeführt, welche diese elektrischen Signale in analoger oder digitaler Form verarbeitet und speichert.Thereafter, the electrical signals are fed to an evaluation device which processes and stores these electrical signals in analog or digital form.
In einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung kann ein Mikrofon verwendet werden, das direkt in der Nähe des Prüflings angeordnet wird und gegenüber der Umgebung schallisoliert ist.In an alternative embodiment of the invention, a microphone can be used, which is arranged directly in the vicinity of the test specimen and is sound-isolated from the environment.
Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen beschrieben.
-
1 zeigt schematisch eine Darstellung einer Geräuschmesseinrichtung in einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung. -
2 zeigt schematisch einen Ausschnitt der Geräuschmesseinrichtung von1 , wobei jedoch anstatt eines Mikrofons ein Drucksensor zur Erfassung der Geräusche verwendet wird. -
3 zeigt eine Geräuschmesseinrichtung ähnlich wie in1 , wobei jedoch zur Erfassung der Geräusche ein Laser-Doppler-Vibrometer verwendet wird. -
4 zeigt ebenfalls die Verwendung eines Laser-Vibrometers.
-
1 schematically shows a representation of a noise measuring device in a preferred embodiment of the invention. -
2 schematically shows a section of the noise measuring device of1 However, instead of a microphone, a pressure sensor is used to detect the noise. -
3 shows a noise measuring device similar to1 however, a laser Doppler vibrometer is used to detect the noises. -
4 also shows the use of a laser vibrometer.
Die Geräuschmesseinrichtung umfasst einen Prüfstand
Der Prüfstand
Die Geräuschmesseinrichtung ermöglicht eine Messung von Geräuschen des Prüflings
Die Messeinrichtung umfasst ferner Mittel in Form beispielsweise eines Stethoskops. Am vorderen Ende der Messeinrichtung ist eine Aufnahmeeinrichtung mit einer Membran
Die Schlauchleitung
Zur Messung eines vom Prüfling erzeugten Geräusches
Vorhandene Umgebungsgeräusche
Die Schwingungen der Membran
Das Mikrofon
Die von der Membran
Der Wandler
In der Auswerteeinrichtung
Die entsprechenden Ergebnisse der Auswertung können mittels einer entsprechenden Darstellungseinrichtung
In einer Weiterbildung der Erfindung kann ein zweites Mikrofon (nicht dargestellt) verwendet werden, welches die nur die Umgebungsgeräusche
Die aufgenommenen Umgebungsgeräusche werden in gleicher Weise verarbeitet wie die Geräusche des Mikrofons
Am Ende der Schlauchleitung
Die vom Wandler ausgegebenen Messsignale werden dann entsprechend, wie in
Durch die in der Schlauchleitung
Diese Schwingungen der Membran
Wie es in
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1010
- Prüfstandtest bench
- 1212
- Prüflingexaminee
- 1414
- Geräusche (Prüfling)Noises (test object)
- 1616
- Geräusche (Umgebung)Noises (environment)
- 1818
- Membranmembrane
- 2020
- Schlauchleitunghose
- 2222
- Geräuschdämmungsound insulation
- 2424
- Doppelpfeildouble arrow
- 2626
- Mikrofonmicrophone
- 2828
- Verstärkeramplifier
- 3030
- Wandlerconverter
- 3232
- Auswertungevaluation
- 3434
- Darstellungpresentation
- 3636
- Drucksensorpressure sensor
- 3838
- Membranmembrane
- 4040
- Laser-Doppler-VibrometerLaser Doppler vibrometer
- 4242
- Membranmembrane
Claims (9)
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2017
- 2017-03-10 DE DE102017002293.3A patent/DE102017002293A1/en not_active Withdrawn
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