CN104215325A - 风扇异音共振测量设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种风扇异音共振测量设备，包括有底座、风扇固定座、共振件、共振件固定座以及振动信号拾取分析装置，其中，该风扇固定座与共振件固定座分别安装于底座上；该风扇固定座上具有一用于嵌置风扇的嵌置槽，风扇出风口朝上嵌置于该嵌置槽中；该共振件下端倾斜固定于共振件固定座上，共振件上端斜向伸展于风扇出风口上方；该振动信号拾取分析装置与共振件相连接，该振动信号拾取分析装置包括振动传感器和与之连接用以分析及显示振动信号的分析仪。藉此，通过将风扇异音信号转换为振动信号，并通过振动量大小，判断风扇是否合格，该设备对于测试环境要求低，抗干扰性好，信号辩识度高。

Description

风扇异音共振测量设备

技术领域

本发明涉及风扇检测领域技术，尤其是指一种风扇异音共振测量设备。 

背景技术

CPU和显卡一般都会用到风扇进行散热，这类风扇在进入市场之前均要进行噪音检测，以检测风扇是否有异常发音，风扇的噪音一般分为两类：机械振动噪音和空气动力噪音，后者又被称为气动噪音，气动噪音又分为宽频带噪音和窄频带噪音，宽频带噪音的来源：气流掠过物体表面时，气体的粘滞性会在物体表面形成湍流边界层，在该边界层内湍流不断地形成、衰变并沿着流动方向摆动，从而产生一个起伏的压力场，该压力场即为湍流声源；窄频带噪音的来源：叶片间流道的气流周期性地撞击到外框、肋条、静导叶上，从而产生固定声调的噪音；气流离开叶片尾部时会产生分离流或涡流，这些涡流会产生周期性地噪音；在风扇进口，轴向速度的分布不均匀，随着叶轮转动，在翼尖间隙造成(周期性地)压力突变而产生噪音；设计不良或者组装不良会造成额外的窄频异音。

风机带有上述窄频异音时，多为不合格品，检测风机是否有窄频异音的常规做法如下：直接测试噪音谱，通过噪音谱来判定异音，这种测试方法优点在于直接有效，缺点在于：测试噪音必须在专业的无响室内测量，且需要测试人员有足够的专业程度才可以判断。另外一种是同时测试噪音谱和振动谱，通过一系列复杂的算法来获得简单的判定，这种方法的优点是对于测试人员的专业程度要求降低了，但是对于测试环境的要求仍然较高，并且整个测试系统以及算法比较复杂。因此，应设计一种检测风扇异音的装置，以避免上述检测过程中所遇到的问题。

 

发明内容

有鉴于此，本发明针对现有技术存在之缺失，其主要目的是提供一种风扇异音共振测量设备，通过利用固有频率与待测风扇的窄频异音频率相同或相近的共振件，将风扇异音信号转换为振动信号，根据振动量大小，判断风扇是否合格。

为实现上述目的，本发明采用如下之技术方案：

一种风扇异音共振测量设备，其包括有底座、风扇固定座、共振件、共振件固定座以及振动信号拾取分析装置，其中，该风扇固定座与共振件固定座分别安装于底座上；该风扇固定座上具有一用于嵌置风扇的嵌置槽，风扇出风口朝上嵌置于该嵌置槽中；该共振件下端倾斜固定于共振件固定座上，共振件上端斜向伸展于风扇出风口上方；该振动信号拾取分析装置与共振件相连接，该振动信号拾取分析装置包括振动传感器和与之连接用以分析及显示振动信号的分析仪；测量时，风扇出风口吹出的气流，向上冲击共振件上端，当气流中具有窄频异音时，共振件产生共振，振动传感器获得振动信号，分析仪分析振动信号，通过振动量大小判断风扇是否有窄频异音。

作为一种优选方案：所述风扇固定座包括基座和设置于该基座上的支撑板，上述嵌置槽设置于该支撑板上。

作为一种优选方案：所述支撑板两对角上分别设置有一用于将风扇夹紧固定于嵌置槽中的夹紧组件。

作为一种优选方案：所述共振件为弹片或弹簧。

作为一种优选方案：所述共振件固定座包括基部和设置于基部上方的安装部，该安装部由基部朝风扇固定座方向斜向延伸。

作为一种优选方案：所述安装部背向风扇固定座一侧设置有一斜面台阶，上述共振件安装于该斜面台阶上，于共振件外侧安装有一用于将共振件压紧固定于斜面台阶上的压紧块，上述振动传感器紧密贴合安装于该压紧块上。

作为一种优选方案：所述测量装置中还具有用于稳定风扇转速的转速稳定装置以及针对不同风扇出风口设计的引流装置。

作为一种优选方案：所述风扇固定座和共振件固定座彼此独立设置，两者之间具有间隙。

作为一种优选方案：所述底座下方设置有隔震垫，于风扇固定座和共振件固定座下方也分别设置有隔震垫。

本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果，具体而言，由上述技术方案可知，通过利用固有频率与待测风扇的窄频异音频率相同或相近的共振件，将风扇异音信号转换为振动信号，并传递给振动信号拾取分析装置，通过振动量大小，判断风扇是否合格。该测量装置具有以下优势：1、由于本装置测量的是振动信号，因此无须在无响室和静音室内测量，对于测试环境要求低。2、由于本装置利用的是共振信号，而共振只会发生在于结构相同或相近的频率，因此该装置可以对不需要的频段进行滤波，因此测量结果的抗干扰性好。3、由于本装置利用结构共振对窄频异音信号进行了放大，因此其辩识度也将很高。

为更清楚地阐述本发明的结构特征和功效，下面结合附图与具体实施例来对其进行详细说明。 

附图说明

图1为本发明之设备整体示意图；

图2为本发明之设备整体另一视角示意图；

图3为本发明之共振件固定座示意图；

图4为本发明之风扇固定座示意图；

图5为本发明之夹紧组件示意图；

图6为图1之A-A处剖视示意图。

附图标识说明：

10、底座                         20、风扇固定座

21、基座                         22、支撑板

221、嵌置槽                      2211、圆孔

23、夹紧组件                     231、支撑座

232、弹性延伸臂                  233、压紧臂

30、共振件                       40、共振件固定座

41、基部                         411、通风口

42、安装部                       421、斜面台阶

43、压紧块                       50、隔震垫                       

60、振动信号拾取分析装置         61、振动传感器                   

62、分析仪                       70、风扇                         

71、风扇出风口。

具体实施方式

本发明如图1至图6所示，一种风扇异音共振测量设备，包括有底座10、风扇固定座20、共振件30、共振件固定座40以及振动信号拾取分析装置60，其中：

该底座10下方铺设有隔震垫50，其呈平板状，上述共振件固定座40及风扇固定座20彼此相互独立安装于该底座10上，并两者之间具有间隙，且于共振件固定座40与风扇固定座20下方分别设置有隔震垫50。

该风扇固定座20包括基座21和设置于基座21上的支撑板22，于该支撑板22上设置有用于安装风扇的嵌置槽221，风扇出风口71竖直朝上嵌置于该嵌置槽221中，该嵌置槽221靠近共振件固定座40一侧具有一圆孔2211，另一侧为敞开状；于支撑板22两对角上分别设置有一用于将风扇70夹紧固定于嵌置槽221中的夹紧组件23，该夹紧组件23包括支撑座231、弹性延伸臂232和压紧臂233，该支撑座231安装于上述支撑板22上，该弹性延伸臂232一体设置于支撑座231上，该压紧臂233可前后伸缩式安装于弹性延伸臂232末端，并该压紧臂233垂直朝向于上述嵌置槽221敞开一侧。

该共振件30为振动固有频率与风扇70窄频异音相同或相近的弹片或弹簧以及其它具有特定频率的振动系统。

该共振件固定座40包括基部41和设置于基部41上方的安装部42，该基部41呈立方体状，于该基部41正对于上述风扇固定座20之嵌置槽221设置有一通风口411，该通风口411与上述圆孔2211彼此正对相通；该安装部42由基部41朝风扇固定座20方向斜向延伸，于安装部42背向风扇固定座20一侧形成倾向于风扇固定座20的斜面台阶421，上述共振件30下端倾斜固定于该斜面台阶421上，共振件30上端斜向伸展于风扇出风口71上方，于共振件30外侧安装有一用于将共振件30压紧固定于斜面台阶421上的压紧块43。

该振动信号拾取分析装置60包括振动传感器61和与之连接用以分析及显示振动信号的分析仪62，该振动传感器61紧密贴合安装于上述压紧块43上，此外，于测量装置中还设置有用于稳定风扇70转速的转速稳定装置以及针对不同风扇出风口设计的引流装置。

本测量装置的测量方法及原理如下：测量时，通过调整共振件30伸出斜面台阶421的长度，使其固有频率与待测风扇70窄频异音相同或相近，利用转速稳定装置控制风扇转速，由风扇出风口71吹出的气流，向上冲击共振件30上端，当气流中具有窄频异音时，共振件30产生共振，共振放大后的信号由振动传感器61获得，并传递给分析仪62，经过频谱分析，找到共振频率下的振动量，根据振动量大小判断风扇70是否有窄频异音，从而将有窄频异音的风扇70检测出来。

本发明的设计重点在于，通过利用固有频率与待测风扇的窄频异音频率相同或相近的共振件，将风扇异音信号转换为振动信号，并传递给振动信号拾取分析装置，通过振动量大小，判断风扇是否合格。该测量装置具有以下优势：1、由于本装置测量的是振动信号，因此无须在无响室和静音室内测量，对于测试环境要求低。2、由于本装置利用的是共振信号，而共振只会发生在于结构相同或相近的频率，因此该装置可以对不需要的频段进行滤波，因此测量结果的抗干扰性好。3、由于本装置利用结构共振对窄频异音信号进行了放大，因此其辩识度也将很高。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的技术范围作任何限制，故凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。 

Claims (9)

1.一种风扇异音共振测量设备，其特征在于：包括有底座、风扇固定座、共振件、共振件固定座以及振动信号拾取分析装置，其中，该风扇固定座与共振件固定座分别安装于底座上；该风扇固定座上具有一用于嵌置风扇的嵌置槽，风扇出风口朝上嵌置于该嵌置槽中；该共振件下端倾斜固定于共振件固定座上，共振件上端斜向伸展于风扇出风口上方；该振动信号拾取分析装置与共振件相连接，该振动信号拾取分析装置包括振动传感器和与之连接用以分析及显示振动信号的分析仪；测量时，风扇出风口吹出的气流，向上冲击共振件上端，当气流中具有窄频异音时，共振件产生共振，振动传感器获得振动信号，分析仪分析振动信号，通过振动量大小判断风扇是否有窄频异音。

2.根据权利要求1所述风扇异音共振测量设备，其特征在于：所述风扇固定座包括基座和设置于该基座上的支撑板，上述嵌置槽设置于该支撑板上。

3.根据权利要求2所述风扇异音共振测量设备，其特征在于：所述支撑板两对角上分别设置有一用于将风扇夹紧固定于嵌置槽中的夹紧组件。

4.根据权利要求1所述风扇异音共振测量设备，其特征在于：所述共振件为弹片或弹簧。

5.根据权利要求1所述风扇异音共振测量设备，其特征在于：所述共振件固定座包括基部和设置于基部上方的安装部，该安装部由基部朝风扇固定座方向斜向延伸。

6.根据权利要求5所述风扇异音共振测量设备，其特征在于：所述安装部背向风扇固定座一侧设置有一斜面台阶，上述共振件安装于该斜面台阶上，于共振件外侧安装有一用于将共振件压紧固定于斜面台阶上的压紧块，上述振动传感器紧密贴合安装于该压紧块上。

7.根据权利要求1所述风扇异音共振测量设备，其特征在于：所述测量装置中还具有用于稳定风扇转速的转速稳定装置以及针对不同风扇出风口设计的引流装置。

8.根据权利要求1所述风扇异音共振测量设备，其特征在于：所述风扇固定座和共振件固定座彼此独立设置，两者之间具有间隙。

9.根据权利要求1所述风扇异音共振测量设备，其特征在于：所述底座下方设置有隔震垫，于风扇固定座和共振件固定座下方也分别设置有隔震垫。