CN107894280A - 手持式振动噪声测量仪及其振动噪声测量方法 - Google Patents

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宋歌
江浩
汪新舜
沈辉
姜林
陈延龙
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01H—MEASUREMENT OF MECHANICAL VIBRATIONS OR ULTRASONIC, SONIC OR INFRASONIC WAVES
    • G01H17/00—Measuring mechanical vibrations or ultrasonic, sonic or infrasonic waves, not provided for in the preceding groups

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Abstract

本发明提供了一种手持式振动噪声测量仪，其包括手持式接线盒、加速度传感器、噪声收集装置、数据采集卡和信号处理模块，所述数据采集卡和信号处理模块均设置于手持式接线盒内，所述信号处理模块、加速度传感器和噪声收集装置均与数据采集卡电连接。与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：1、整个系统集采集、显示、处理于一体，采集信号后可立即处理，节省了大量时间，提高了工作效率；2、整个系统集成于一个手持式连接盒内，便于携带，易于操作。

Description

手持式振动噪声测量仪及其振动噪声测量方法
技术领域
本发明涉及一种手持式振动噪声测量仪及其振动噪声测量方法，属于测量与测试技术领域。
背景技术
当今社会，人们的生活已经离不开各种各样的机器设备。而这些机器设备很容易由于振动而使其内部零件产生疲劳损坏。振动又是噪声的主要来源，强噪音会影响人们的工作，甚至危及到人们的健康。因此，对各种机器设备进行振动及噪声的测量与分析也是质量安全中必不可少的环节。
在传统的振动噪声测量技术中，对测量环境的要求较高，往往需要进行大量的准备工作。在而在设备的生产及检修中，有时需要快速进行振动及噪声测试并进行分析，找出问题来源。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种手持式振动噪声测量仪及其振动噪声测量方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：
本发明提供一种手持式振动噪声测量仪，其包括手持式接线盒、加速度传感器、噪声收集装置、数据采集卡和信号处理模块，所述数据采集卡和信号处理模块均设置于手持式接线盒内，所述信号处理模块、加速度传感器和噪声收集装置均与数据采集卡电连接。
加速度传感器及麦克风采集被测量物体的振动信号及噪声信号，将振动信号及噪声信号发送至数据采集卡；所述数据采集卡经过滤波处理后将信号传输至信号处理模块；所述信号处理模块对振动信号进行频谱分析、隔振预测、振动评价，得到振动频谱、隔振预测结果及评价结果；所述信号处理模块对噪声信号进行频谱分析、噪声计权、倍频程分析、STFT分析，得到噪声频谱、倍频程功率谱、STFT时频图。
作为优选方案，所述数据处理模块为平板电脑，所述平板电脑内安装有测试软件。
作为优选方案，所述数据采集卡设置有滤波电路。
作为优选方案，所述加速度传感器和麦克风均通过抗干扰屏蔽电缆并采用BNC 接头与数据采集卡连接。
作为优选方案，所述数据采集卡的型号为NI cDAQ-9234。
作为优选方案，所述加速度传感器的型号为PCB393B系列。
作为优选方案，所述噪声收集装置为麦克风，型号为PCB130E21系列。
作为优选方案，所述测量仪含有两块NI cDAQ-9234数据采集卡，每块所述数据采集卡有四个数据通道，共八个数据通道，分别对应四个加速度传感器和四个麦克风，测量时，数据采集通道可以任意选择。
一种基于前述的手持式振动噪声测量仪的振动噪声测量方法，其包括如下步骤：
S1、将加速度传感器和麦克风放置于被测环境中；
S2、打开振动噪声测量仪开关，并登录测试软件，在软件设置界面输入被测参数，包括：采集通道、采样频率、灵敏度；
S3、选择测试模式并开始采集数据；
S4、在采集数据完毕后，保存文件名；
S5、测量仪不采集数据时，选择数据库内已保存的数据查看并进行数据分析，包括数据的缩放、拼接、擦除、截取、加窗、微分、积分；
S6、测量仪不采集数据时，对振动信号进行隔振预测、振动评价，得到隔振预测结果和评价结果图；
S7、测量仪不采集数据时，对噪声信号进行噪声计权，并对信号进行倍频程分析、STFT分析，得到倍频程功率谱、STFT时频图；
S8、测量仪不采集数据时，对所有采集的信号和数据分析结果进行保存或导出。
作为优选方案，所述测试模式包括单次采集和连续采集；所述被测参数包括采集通道、采样频率和灵敏度。
单次采集开始后，手动停止并保存；连续采集开始后，每隔一定时间自动保存采集数据。采集过程中可以实时观察已对采集信号进行消除趋势处理的时频图。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
1、整个系统集采集、显示、处理于一体，采集信号后可立即处理，节省了大量时间，提高了工作效率；
2、整个系统集成于一个手持式连接盒内，便于携带，易于操作。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明整体示意图；
图2为手持式接线盒连接示意图；
其中，1、手持式接线盒；2、触摸显示屏；3、BNC连接器；4、抗干扰屏蔽线缆；5、加速度传感器；6、麦克风；7、电源开关；11、手持式接线盒；12、平板电脑；13、数据采集卡；14、USB数据连接线；15、BNC连接器。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
如图1和2所示，本发明提供的一种手持式振动噪声测量仪，包括手持式接线盒1、信号处理模块、BNC连接器3、抗干扰屏蔽线缆4、加速度传感器5、麦克风6、电源开关7；信号处理模块包含平板电脑12及相关软件；平板电脑12与数据采集卡13通过 USB数据连接线14相连，并固定在手持式接线盒11内；平板电脑12包含一块触摸显示屏2，嵌在手持式接线盒1表面；BNC连接器3为数据采集卡13的一部分，裸露在手持式接线盒1外；加速度传感器5或麦克风6通过抗干扰屏蔽线缆4与BNC连接器 3相连；加速度传感器5或麦克风6直接放置在测试环境中。
下面结合具体步骤，采用上述装置进行测试如下。
1、选取1～4任意数量的加速度传感器，1～4任意数量的麦克风通过抗干扰屏蔽线缆接入BNC连接器，并将加速度传感器与麦克风放置在测试环境中。
2、打开电源开关7，登录测试软件，软件可使用触摸显示屏2操作。
3、根据所选的BNC接口与传感器类型更改测试设置，设置采样频率为2048Hz，设置灵敏度为1000mv/g，设置采集模式为单次采集，设置完成后，点击开始按钮开始采集。
4、采集过程中可以实时观察采集信号的时频图，采集完成后，点击停止按钮，输入保存文件名并点击确定按钮保存文件。
5、点击数据回放按钮，在数据库中找到所保存的文件，在此界面中，可以对历史采集数据进行编辑，包括：剪切、缩放、拼接、删除、积分、微分、加窗。
6、点击噪声分析按钮，在此界面可以对噪声信号进行计权分析、STFT分析、倍频程分析。
7、点击振动评价按钮，在此界面可以对振动信号进行隔振预测并导出频响函数，对振动信号进行振动评价并给出评价结果。
8、点击退出按钮，退出软件，并关闭电源。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

Claims (10)

1.一种手持式振动噪声测量仪，其特征在于，包括手持式接线盒、加速度传感器、噪声收集装置、数据采集卡和信号处理模块，所述数据采集卡和信号处理模块均设置于手持式接线盒内，所述信号处理模块、加速度传感器和噪声收集装置均与数据采集卡电连接。
2.如权利要求1所述的手持式振动噪声测量仪，其特征在于，所述数据处理模块为平板电脑，所述平板电脑内安装有测试软件。
3.如权利要求1所述的手持式振动噪声测量仪，其特征在于，所述数据采集卡设置有滤波电路。
4.如权利要求1所述的手持式振动噪声测量仪，其特征在于，所述加速度传感器和麦克风均通过抗干扰屏蔽电缆并采用BNC接头与数据采集卡连接。
5.如权利要求1所述的手持式振动噪声测量仪，其特征在于，所述数据采集卡的型号为NI cDAQ-9234。
6.如权利要求1所述的手持式振动噪声测量仪，其特征在于，所述加速度传感器的型号为PCB393B系列。
7.如权利要求1所述的手持式振动噪声测量仪，其特征在于，所述噪声收集装置为麦克风，型号为PCB130E21系列。
8.如权利要求1所述的手持式振动噪声测量仪，其特征在于，所述测量仪含有两块NIcDAQ-9234数据采集卡，每块所述数据采集卡有四个数据通道，共八个数据通道，分别对应四个加速度传感器和四个麦克风，测量时，数据采集通道可以任意选择。
9.一种基于权利要求1所述的手持式振动噪声测量仪的振动噪声测量方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、将加速度传感器和麦克风放置于被测环境中；
S2、打开振动噪声测量仪开关，并登录测试软件，在软件设置界面输入被测参数，包括：采集通道、采样频率、灵敏度；
S3、选择测试模式并开始采集数据；
S4、在采集数据完毕后，保存文件名；
S5、测量仪不采集数据时，选择数据库内已保存的数据查看并进行数据分析，包括数据的缩放、拼接、擦除、截取、加窗、微分、积分；
S6、测量仪不采集数据时，对振动信号进行隔振预测、振动评价，得到隔振预测结果和评价结果图；
S7、测量仪不采集数据时，对噪声信号进行噪声计权，并对信号进行倍频程分析、STFT分析，得到倍频程功率谱、STFT时频图；
S8、测量仪不采集数据时，对所有采集的信号和数据分析结果进行保存或导出。
10.如权利要求1所述的振动噪声测量方法，其特征在于，所述测试模式包括单次采集和连续采集；所述被测参数包括采集通道、采样频率和灵敏度。
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