CN214196744U - 一种风扇噪音测试装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种实现自动化、具有较高的测试精度和测试效率的风扇噪音测试装置。本实用新型包括上位机(1)、风扇信号采集模块、风扇控制板(2)、驱动装置及用于屏蔽噪音的屏蔽箱(3),风扇信号采集模块集成于风扇控制板(2)上,在屏蔽箱(3)内设置有风扇治具,待测风扇(4)固定于风扇治具上,风扇治具设置在一XY轴旋转台(5)上,XY轴旋转台(5)通过驱动装置驱动在X轴和Y轴上做往返旋转运动,驱动装置与上位机(1)电信号连接,风扇信号采集模块的一端与上位机(1)连接,另一端采集待测风扇(4)的噪音信号,风扇控制板(2)的一端与上位机(1)连接,另一端与待测风扇(4)电信号连接。本实用新型可应用于噪音测试领域。
Description
技术领域
本实用新型涉及测量领域,尤其涉及一种风扇噪音测试装置。
背景技术
目前风扇噪音测试一般是利用人工测试,操作员手拿风扇摇摆后,将风扇放在耳朵边上去听。这种完全依靠听力知觉去判断的方式,不仅测量速度慢,且容易造成人员疲劳,造成不良品流出。靠原始的手工方法测试,测试成本高。此外,现有技术没有实时记录测试数据,需要操作员单独另行记录。同时操作员手动摇摆角度不确定,摇摆速度不可控,被测风扇距离耳朵距离不可控。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术的不足,提供一种实现自动化、具有较高的测试精度和测试效率的风扇噪音测试装置。
本实用新型所采用的技术方案是,它包括上位机、风扇信号采集模块、风扇控制板、驱动装置及用于屏蔽噪音的屏蔽箱,所述风扇信号采集模块集成于所述风扇控制板上,在所述屏蔽箱内设置有风扇治具,待测风扇固定于所述风扇治具上,所述风扇治具设置在一XY轴旋转台上,所述XY轴旋转台通过所述驱动装置驱动在X轴和Y轴上做往返旋转运动,所述驱动装置与所述上位机电信号连接,所述风扇信号采集模块的一端与所述上位机连接,另一端采集待测风扇的噪音信号,所述风扇控制板的一端与所述上位机连接,另一端与待测风扇电信号连接。
进一步地,所述风扇信号采集模块包括垂直设置于待测风扇上方的麦克风、集成于所述风扇控制板上的第一信号放大器和声卡处理器,所述麦克风采集到待测风扇的噪音信号,经过所述第一信号放大器放大,再经过声卡处理器处理后输入到所述上位机上。
再进一步地,所述风扇控制板包括数据采集卡、MCU和对待测风扇供电的第一电源IC,所述MCU分别与待测风扇及所述数据采集卡信号连接,所述数据采集卡与所述上位机信号连接,所述第一电源IC向待测风扇供电,在所述第一电源IC的线路上设置有采样电阻和开关,所述采样电阻的两端连接有ADC,所述ADC的输出端与所述数据采集卡连接,所述数据采集卡还与所述XY轴旋转台及待测风扇信号连接。
更加具体地,在所述风扇控制板上还设置有第二电源IC,所述第二电源IC对所述MCU单独供电。
更进一步地,所述驱动装置包括电机和PLC控制器,所述电机的输出端与所述XY轴旋转台的X轴及Y轴连接,所述电机通过所述PLC控制器与所述上位机相连接。
进一步地,在所述屏蔽箱上设置有信号转接板,所述信号转接板分别与待测风扇及所述XY轴旋转台信号连接,所述信号转接板的外端与所述数据采集卡信号连接。
在所述风扇控制板上还设置有预留通讯口,所述预留通讯口与所述数据采集卡电信号连接,所述预留通讯口设置有独立的第三电源IC供电。
所述第一电源IC、所述第二电源IC及所述第三电源IC均通过连接器与外围的电源连接。
本实用新型的有益效果是:本实用新型通过设置屏蔽箱,将外界的噪音隔绝,与现有技术中需要在静音房中对风扇进行检测相比,大大地降低了对环境的要求,屏蔽箱可根据需要随意移动,相对地降低了测试成本和要求;此外,本实用新型采用驱动装置对设置于屏蔽箱内的XY轴旋转台进行驱动,并通过上位机对驱动装置进行自动控制,能够更准确地在X轴和Y轴的同心度上控制待测风扇的旋转角度,使得更加准确地定位待测风扇和麦克风之间的距离,以更加有利于数据采集,从而能精准的采集噪音信号,大大地提高了测试的精度;另外,根据测试要求可使XY轴旋转台带动待测风扇进行任意角度的摇摆,使得待测风扇的摇摆角度可控,且可根据需要随时调整为任意角度,使得整个测试过程更加规范且具有可追溯性,保证了更高的测试精度和可靠性,避免人工因素的引入而导致测试结果的不确定性,提高了自动化程度;另外,自动化程度的提高,也减少了人员由于疲劳,人员摇摆动作轨迹不确定,不能很好控制同心度而产生的误测试;规范的自动话测试过程也大大地缩短了测试所需的时间,极大地提高了测试效率。
附图说明
图1是本实用新型的原理框图;
图2是本实用新型更加具体的系统框图。
具体实施方式
本实用新型的具体原理如下。
如图1和图2所示,本实用新型包括上位机1、风扇信号采集模块、风扇控制板2、驱动装置及用于屏蔽噪音的屏蔽箱3,所述风扇信号采集模块集成于所述风扇控制板2上,在所述屏蔽箱3内设置有风扇治具,待测风扇4固定于所述风扇治具上,所述风扇治具设置在一XY轴旋转台5上,在这里,所述风扇治具设置为可更换的,其可根据不同大小不同规格的风扇进行治具更换,以使本实用新型能够具有更好的适应性。所述XY轴旋转台5通过所述驱动装置驱动在X轴和Y轴上做往返旋转运动,所述驱动装置与所述上位机1电信号连接,所述风扇信号采集模块的一端与所述上位机1连接,另一端采集待测风扇4的噪音信号,所述风扇控制板2的一端与所述上位机1连接,另一端与待测风扇4电信号连接。所述驱动装置包括电机16和PLC控制器17,所述电机的输出端与所述XY轴旋转台5的X轴及Y轴连接,所述电机16通过所述PLC控制器17与所述上位机1相连接。通过电机和PLC控制器使得XY轴旋转台5具有精准的旋转角度和速度控制,提高了本实用新型的测试精度。其中,XY轴旋转台的X轴和Y轴的旋转角度可以分别独立,可连贯性地动作以完成操作员的摇摆测试要求,信号采集也可独立的处理输出。当然,电机也可采用气缸代替,这可根据不同的精度要求进行选择设置。
所述风扇信号采集模块包括垂直设置于待测风扇4上方的麦克风6、集成于所述风扇控制板2上的第一信号放大器7和声卡处理器8,所述麦克风6采集到待测风扇4的噪音信号,经过所述第一信号放大器7放大,再经过声卡处理器8处理后输入到所述上位机1上。在这里,始终使麦克风垂直位于待测风扇的上方,实现麦克风与待测风扇之间的距离可控,可解决待测风扇和风扇信号采集模块(即麦克风)之间距离不确定而造成的测试精度不高甚至需要重新测试的问题,大大提高了测试精度。
所述风扇控制板2包括数据采集卡9、MCU10和对待测风扇4供电的第一电源IC 11,所述MCU10分别与待测风扇及所述数据采集卡9信号连接,所述数据采集卡9与所述上位机1信号连接,所述第一电源IC 11向待测风扇供电,在所述第一电源IC 11的线路上设置有采样电阻12和开关13,所述采样电阻12的两端连接有ADC14,所述ADC14的输出端与所述数据采集卡9连接,所述数据采集卡9还与所述XY轴旋转台5及待测风扇4信号连接。在这里,通过采集电阻可实时监测待测风扇的电流和电压值,通过ADC可实时测得电压值,再根据I=U/R公式计算出负载的电流。得到电流和电压信号后,在经过数据采集卡后,上传所述上位机,实现对风扇的电性能指标的测试。在所述风扇控制板2上还设置有第二电源IC15,所述第二电源IC15对所述MCU10单独供电。设置独立的第一电源IC、第二电源IC,能够使得各个部分之间的工作电压不收彼此的影响,进而保证各个部分的供电精度,进一步提升了整个装置的测试效率。在所述屏蔽箱3上设置有信号转接板18,所述信号转接板18分别与待测风扇及所述XY轴旋转台5信号连接,所述信号转接板18的外端与所述数据采集卡9信号连接。通过信号转接板的设置,使得屏蔽箱内的信号集中到信号转接板上后,再输出到外围的各个部分,精简了屏蔽箱内的布局,提高了屏蔽箱内的信号信号处理能力和信号处理精度。在所述风扇控制板2上还设置有预留通讯口19,所述预留通讯口19与所述数据采集卡9电信号连接,所述预留通讯口19设置有独立的第三电源IC20供电。预留通讯口的设置,能够为装置后续的进一步扩展提供保证。所述第一电源IC11、所述第二电源IC15及所述第三电源IC20均通过连接器21与外围的电源连接。这种内部独立电源分别控制的形式,提高了各个部分电能供应的精度和可靠性,从而使得整个设备的测试精度更高。
在本实用新型中,所述第一信号放大器选自型号为BK 1704-C-102的放大器;所述声卡处理器8的型号为RME Fireface UCX;所述数据采集卡为一块现有的集成板;所述MCU的型号为SMT32F103ZET6;所述第一电源IC的芯片型号为TPS5430DDA;所述ADC选自型号为AD7175的放大器;所述第二电源IC的芯片型号为LMR10515YMF;所述PLC控制器选自CKD;所述第三电源IC的芯片型号为ADM7171ARDZ。
本实用新型能够更准确在X轴Y轴同心度上控制风扇旋转角度,更准确定位测试风扇和麦克风数据采集之间的距离,从而能精准的采集噪音信号,易于自动化代替人工操作,且能够识别高频12KHz以上人耳不容易识别的噪音,减少人员由于疲劳,人员摇摆不能很好控制同心度而产生的误测试。
本实用新型可解决人为听力差异而造成的对噪音判断的差异,同时能够降低测试环境噪音对测试结果的影响。采用风扇噪音测试技术后,对被测风扇测试噪音数据采集可靠稳定,不会因为听力疲劳过度造成误判。本实用新型通过提高自动化程度,保证了测试全过程的可追溯性。
Claims (8)
1.一种风扇噪音测试装置,其特征在于:它包括上位机(1)、风扇信号采集模块、风扇控制板(2)、驱动装置及用于屏蔽噪音的屏蔽箱(3),所述风扇信号采集模块集成于所述风扇控制板(2)上,在所述屏蔽箱(3)内设置有风扇治具,待测风扇(4)固定于所述风扇治具上,所述风扇治具设置在一XY轴旋转台(5)上,所述XY轴旋转台(5)通过所述驱动装置驱动在X轴和Y轴上做往返旋转运动,所述驱动装置与所述上位机(1)电信号连接,所述风扇信号采集模块的一端与所述上位机(1)连接,另一端采集待测风扇(4)的噪音信号,所述风扇控制板(2)的一端与所述上位机(1)连接,另一端与待测风扇(4)电信号连接。
2.根据权利要求1所述的一种风扇噪音测试装置,其特征在于:所述风扇信号采集模块包括垂直设置于待测风扇(4)上方的麦克风(6)、集成于所述风扇控制板(2)上的第一信号放大器(7)和声卡处理器(8),所述麦克风(6)采集到待测风扇(4)的噪音信号,经过所述第一信号放大器(7)放大,再经过声卡处理器(8)处理后输入到所述上位机(1)上。
3.根据权利要求1所述的一种风扇噪音测试装置,其特征在于:所述风扇控制板(2)包括数据采集卡(9)、MCU(10)和对待测风扇(4)供电的第一电源IC(11),所述MCU(10)分别与待测风扇及所述数据采集卡(9)信号连接,所述数据采集卡(9)与所述上位机(1)信号连接,所述第一电源IC(11)向待测风扇供电,在所述第一电源IC(11)的线路上设置有采样电阻(12)和开关(13),所述采样电阻(12)的两端连接有ADC(14),所述ADC(14)的输出端与所述数据采集卡(9)连接,所述数据采集卡(9)还与所述XY轴旋转台(5)及待测风扇(4)信号连接。
4.根据权利要求3所述的一种风扇噪音测试装置,其特征在于:在所述风扇控制板(2)上还设置有第二电源IC(15),所述第二电源IC(15)对所述MCU(10)单独供电。
5.根据权利要求1所述的一种风扇噪音测试装置,其特征在于:所述驱动装置包括电机(16)和PLC控制器(17),所述电机的输出端与所述XY轴旋转台(5)的X轴及Y轴连接,所述电机(16)通过所述PLC控制器(17)与所述上位机(1)相连接。
6.根据权利要求3所述的一种风扇噪音测试装置,其特征在于:在所述屏蔽箱(3)上设置有信号转接板(18),所述信号转接板(18)分别与待测风扇及所述XY轴旋转台(5)信号连接,所述信号转接板(18)的外端与所述数据采集卡(9)信号连接。
7.根据权利要求4所述的一种风扇噪音测试装置,其特征在于:在所述风扇控制板(2)上还设置有预留通讯口(19),所述预留通讯口(19)与所述数据采集卡(9)电信号连接,所述预留通讯口(19)设置有独立的第三电源IC(20)供电。
8.根据权利要求7所述的一种风扇噪音测试装置,其特征在于:所述第一电源IC(11)、所述第二电源IC(15)及所述第三电源IC(20)均通过连接器(21)与外围的电源连接。
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