DE19939547A1 - Vorrichtung und Verfahren zur Bestimmung der ortsaufgelösten Schalleistung der Oberfläche eines geeignet zur Erzeugung von Schallschwingungen anregbaren Meßobjektes - Google Patents
Vorrichtung und Verfahren zur Bestimmung der ortsaufgelösten Schalleistung der Oberfläche eines geeignet zur Erzeugung von Schallschwingungen anregbaren MeßobjektesInfo
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Abstract
Vorrichtung zur Bestimmung der ortsaufgelösten und oberflächengetreuen Schalleistung (P i ) der Oberfläche (4) eines geeignet zur Erzeugung von Schallschwingungen anregbaren Meßobjektes (1), umfassend eine Meßsonde (2) zur Messung des richtungsabhängigen Schalldruckes am Ort der Meßsonde (2) sowie eine Datenerfassungs- und Datenverarbeitungseinheit, wobei die Vorrichtung weiterhin eine Positioniereinheit (3) umfaßt, die die reproduzierbare Positionierung der Meßsonde (2) zuläßt, und daß die Vorrichtung ein Meßelement umfaßt, mittels dem der Abstand (r i ;r m ) der Meßsonde (2) zu einem Teilbereich der Oberfläche (4) des Meßobjekts (1) und die Oberflächengeschwindigkeit (v i (t)) dieses Teilbereichs der Oberfläche (4) des Meßobjektes (1) bestimmt werden kann.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Bestimmung der
ortsaufgelösten und oberflächengetreuen Schalleistung eines geeignet zur Erzeugung von
Schallschwingungen anregbaren Meßobjektes, insbesondere eine Vorrichtung umfassend
eine Meßsonde zur zeitgleichen Messung von mindestens zwei Schalldrucksignalen am Ort
der Meßsonde sowie eine Datenerfassungs- und Datenverarbeitungseinheit.
Als Meßobjekt kann beispielsweise ein komplexes Objekt wie ein PKW-Motor dienen, wobei
eine möglichst fehlerfreie und detaillierte ortsaufgelöste Schalleistung bei entsprechender
Anregung des Meßobjektes eine wesentliche Voraussetzung für die Erzielung einer
Strukturdämpfung dieses PKW-Motors ist. Bei aus dem Stand der Technik bekannten
Vorrichtungen und Verfahren der vorgenannten Art wird zwar ebenfalls mittels einer
Meßsonde die Schalleistung einzelner Punkte der Oberfläche des zu untersuchenden
Meßobjektes ermittelt. Es zeigt sich jedoch, daß durch eine nicht sehr genaue Zuordnung
des Schallquellenortes, insbesondere durch eine Überlagerung des Schalls verschiedener
Quellorte auf der Oberfläche des Meßobjektes längen- und winkelabhängige Fehler bei der
Bestimmung der ortsaufgelösten Schalleistung der Oberfläche des Meßobjektes auftreten.
Das der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Problem ist die Schaffung einer
Vorrichtung beziehungsweise eines Verfahrens zur Bestimmung der ortsaufgelösten und
oberflächengetreuen Schalleistung der eingangs genannten Art, die beziehungsweise das
eine genauere Messung der ortsaufgelösten und oberflächengetreuen Verteilung der
Schalleistung insbesondere auch bei komplexeren Objekten erlaubt.
Dies wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale der Ansprüche 1 und 7
gelöst.
Insbesondere umfaßt die Vorrichtung weiterhin eine Positioniereinheit, die die
reproduzierbare Positionierung der Meßsonde zuläßt, wobei die Vorrichtung ein Meßelement
umfaßt, mittels dem der Abstand der Meßsonde zu einem Teilbereich der Oberfläche des
Meßobjektes und die Oberflächengeschwindigkeit dieses Teilbereichs der Oberfläche des
Meßobjektes bestimmt werden kann. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß das Meßobjekt
zur Erzeugung von Schallschwingungen angeregt wird, daß die Meßsonde an einem ersten
Meßort in einem vorgegebenen Abstand von dem zu vermessenen Teilbereich der
Oberfläche des Meßobjektes positioniert wird. Dieser erste Meßort im Raum ist dabei
vorteilhafterweise Bestandteil einer gedachten ebenen Meßfläche vor dem Meßobjekt. Die
Oberflächennormale dieser gedachten ebenen Meßfläche ist idealerweise parallel zur
mittleren Richtung der lokalen Oberflächennormalen des Meßobjektes auf der der Meßfläche
zugewandten Objektseite. Jeder Meßpunkt der Meßsonde im Raum ist dann Bestandteil der
festgelegten Meßfläche. Es sind nur solche Meßpunkte auf der Meßfläche zulässig, von
denen aus die Richtung der Oberflächennormalen auf die Oberfläche des Meßobjektes trifft.
Die Meßsonde darf daher nur in dem Bereich der gedachten ebenen Meßfläche positioniert
werden, der vom Schatten des Meßobjektes gebildet würde, wenn dieses von einer im
Unendlichen liegenden Lichtquelle beleuchtet würde, die in Bezug auf die Meßfläche exakt
auf der anderen Seite des Meßobjektes liegt. An diesem ersten Meßort wird vorzugsweise
mehrfach der Schalldruck an mindestens zwei Raumpunkten sowie der Abstand des ersten
Meßortes zu der Oberfläche des Meßobjektes gemessen, der in Richtung der
Oberflächennormalen, ausgehend vom aktuellen Meßpunkt der gedachten ebenen
Meßfläche liegt. Es wird also der senkrechte Abstand von der gedachten ebenen Meßfläche
zur Oberfläche des Meßobjektes ermittelt. Am selben Meßort wird weiterhin die
Oberflächengeschwindigkeit dieses Punktes gemessen, die Meßsonde vorzugsweise in
einer zu dem zu vermessenden Teilbereich der Oberfläche des Meßobjektes parallelen
Ebene zu einer Anzahl von weiteren Meßorten verfahren, an denen jeweils den Messungen
an dem ersten Meßort entsprechende Messungen des Schalldrucks, des Abstands zur
Oberfläche sowie deren Oberflächengeschwindigkeit durchgeführt werden, wobei aus den
Ergebnissen dieser Messungen die ortsaufgelöste und oberflächengetreue Verteilung der
Schafleistung des Meßobjektes berechnet wird. Als deutlich vorteilhaft bei dieser Vorrichtung
in diesem Verfahren erweist sich, daß gleichzeitig zu den Schalldruckmessungen
Abstandsmessungen zwischen Meßsonde und Meßobjekt und Geschwindigkeitsmessungen
am Meßobjekt durchgeführt werden können. Durch die mathematische Auswertung der
Schalldruckmessungen unter Berücksichtigung der 3D-Oberfläche des Meßobjektes, die mit
Hilfe den Abstandsmessungen generiert wird, ergibt sich ein lineares Gleichungssystem aus
N Gleichungen mit N Unbekannten, wobei N die Anzahl der Meßorte ist, an denen die
vorgenannten Messungen durchgeführt wurden. Der jeweils am Ort der Meßsonde
gemessene Schalldruck stellt immer eine Überlagerung der Schalldrücke aller
schallabstrahlenden Oberflächenelemente des Meßobjektes dar. Da aber gleichzeitig der
senkrechte Abstand zur Oberfläche des Meßobjektes sowie deren
Oberflächengeschwindigkeit bestimmt wird, kann über das vorgenannte Gleichungssystem
auf die einzelnen Teilschalleistungen der einzelnen Teilsegmente der Oberfläche des
Meßobjektes zurückgeschlossen werden. Durch dieses Meßverfahren können systematische
Meßfehler, die geometrisch bedingt sind, herausgefiltert werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erfolgt die
Abstandsmessung auf Basis von Triangulations-, Ultraschall- oder
Laserabstandsmessungen, wobei vorzugsweise das Meßelement eine Laseroptik umfaßt,
die zur Abstandsmessung und zur Bestimmung der Oberflächengeschwindigkeit dient.
Hierbei kann beispielsweise die Oberflächengeschwindigkeit in Laserstrahlrichtung per
Dopplereffekt ermittelt werden. Gleichzeitig kann die Abstandsmessung mittels des
Laserstrahls mit einer Laufzeitmethode ermittelt werden.
Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung kann die
Vorrichtung weiterhin eine Meßeinheit umfassen, mit der der mittlere statische Luftdruck und
die Lufttemperatur am Ort der Meßsonde bestimmt werden kann. Die dabei ermittelten Werte
können bei der Berechnung der ortsaufgelösten Schalleistung berücksichtigt werden, so daß
an unterschiedlichen Meßpunkten vorherrschende unterschiedliche Temperaturen und
mittlere statische Drücke als mögliche Fehlerquellen ausgeschaltet werden können.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung kann die
Vorrichtung einen Triggersignalgeber umfassen, der bei zyklischen Vorgängen am
beziehungsweise im Meßobjekt eine Phasenzuordnung der Meßsignale ermöglicht.
Insbesondere wenn 2D-Schwingformanalysen der Oberfläche des Meßobjektes in paralleler
Richtung zur Oberflächennormalen der gedachten ebenen Meßfläche berechnet werden
sollen, Spektren der ortsaufgelösten Schalleistung mit den lokalen
Oberflächenschwingungen korreliert werden sollen oder Analysen über dem Kurbelwinkel in
bestimmten Kurbelwinkelbereichen von Interesse sind, ist eine derartige Phasenzuordnung
unerläßlich. Der Signalgeber muß dabei in der Lage sein, die kleinste Frequenz des
zyklischen Vorgangs zu erfassen und ihr entsprechend das Triggersignal zu generieren. Bei
einem 4-Takt-Pkw-Motor muß demnach alle zwei Umdrehungen der Kurbelwelle ein
Triggersignal stets bei dem gleichen Kurbelwinkel generiert werden.
Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden deutlich anhand der
nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die
beiliegende Abbildung. Darin zeigt
Fig. 1 einen schematischen Meßaufbau.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren vereint in sich verschiedene bekannte und implementierte
Methoden aus dem Bereich der Akustik. Die Kombination dieser Meßverfahren zusammen
mit einem mathematischen Algorithmus ermöglicht die Bestimmung der oberflächengetreuen
Schalleistungverteilung eines Meßobjektes 1, das als Maschine oder beliebiges technisches
Aggregat ausgebildet ist.
Eine erfindungsgemäße Vorrichtung umfaßt einen Computer, der die digitale Datenerfassung
mit standardisierten Methoden über ein Front-End-Modul ermöglicht und anschließend die
weitere Datenverarbeitung realisiert, eine Meßsonde, welche vorzugsweise einen
Lufttemperatursensor, einen Luftdrucksensor, eine Meßsonde 2 mit mindestens zwei
Mikrophonen zur Bestimmung der richtungsabhängigen Schallintensität und ein auf
Laseroptik basierendes Element zur Messung des Sondenabstandes von der Oberfläche 4
des Meßobjektes 1 und zur Bestimmung der Oberflächenbewegung (Grundlage: Messung
der Oberflächengeschwindigkeit) besitzt. Die Vorrichtung umfaßt weiterhin eine als Roboter
ausgeführte Positioniereinheit 3, die die reproduzierbare Positionierung i (i = 1, 2 . . . N, N -
Anzahl der Meßpunkte) der Meßsonde 2 im Raum gewährleistet, sowie einen
Triggersignalgeber, welcher bei zyklischen Vorgängen am/im Meßobjekt 1 eine
Phasenzuordnung der N Meßsignale ermöglicht.
Das Mikrophonpaar dient der Messung der aufgrund der räumlichen Positionierung
voneinander verschiedenen zeitlichen Schalldruckverläufe p1/i(t) und p2/i(t). Während der Zeit
der Aufzeichnung dieser beiden Meßreihen werden parallel die Temperatur Ti und der
statische Luftdruck pi in unmittelbarer Umgebung der Mikrophone gemessen. Diese Werte
werden zur Berechnung des zeitlichen Verlaufes der Schallintensität li(t) des aktuellen
Meßpunktes i herangezogen. Mit Hilfe der Laseroptik wird an der aktuellen Meßposition 1
zeitgleich der Abstand ri der Sonde zur Oberfläche 4 des Meßobjektes 1 in gerader
Verlängerung der Richtungsachse der Meßsonde 2 vorgenommen sowie die Messung der
Oberflächengeschwindigkeit vi(t) auf dem Meßobjekt 1 durchgeführt. Die Laseroptik dient
weiterhin der visuellen Kontrolle der aktuellen Meßposition i. Alle Messungen werden bei
zyklischen Vorgängen am/im Meßobjekt 1 durch den Triggersignalgeber phasengleich
durchgeführt.
Der Roboter muß die Meßsonde auf einem reproduzierbaren Meßraster xi, yi über eine
gedachte Ebene im Raum vor dem Meßobjekt 1 führen. Die Meßsonde muß dabei ihre
Richtung im Raum stets senkrecht zu dieser Ebene beibehalten. Es handelt sich also um
eine Parallelverschiebung der Richtungsachse der Sonde im Bereich der 2-dimensionalen
Objektgrenzen. Als Ergebnis erhält man für jeden Meßpunkt xi, yi auf einer gedachten 2-
dimensionalen Meßebene den Zeitverlauf der Schallintensität li(t), den Zeitverlauf der
Oberflächengeschwindigkeit vi(t) und den senkrechten Abstand ri der Oberfläche 4 des
Meßobjektes 1 von der Meßebene.
Die Schallintensität li(t) wird mit bekannten Methoden aus den Schalldruckverläufen p1,i(t)
und p2,i(t) unter Berücksichtigung von statischem Luftdruck pi und Lufttemperatur Ti
berechnet. Über eine Spektralanalyse wird das Spektrum der Schallintensität li(f) und eine
spektrale Summe für die Schallintensität li, über alle Frequenzen am Meßort i berechnet.
Die relativen Oberflächenkoordinaten xi, yi und ri lassen eine Rekonstruktion der Oberfläche
des Meßobjektes 1 zu. Diese Rekonstruktion ist um so genauer, je feiner das Meßraster Δxi,
Δyi, gewählt wurde. Alle Meßdaten an einem Meßort 1 beziehen sich damit auf ein
Oberflächenelement der Größe Δxi, Δyi.
Aus der Geschwindigkeit vi(t) der Oberflächenelemente wird ebenfalls ein Spektrum
berechnet. Dieses Spektrum ist theoretisch sowohl in der spektralen Summe der
Geschwindigkeit vi über alle Frequenzen als auch im spektralen Verlauf vi(f) der
Quadratwurzel der Schalleistung Pi und deren spektralem Verlauf Pi(f) an der Oberfläche 4
des Meßobjektes 1 proportional. Bei zyklischen Vorgängen am/im Meßobjekt 1 wird durch
das Triggersignal eine phasenfeste Messung realisiert, so daß mit den
Geschwindigkeitssdaten vi(t) 2D-Schwingformanalysen der Oberfläche des Meßobjektes 1
oder einzelner Teilbereiche des Meßobjektes 1 durchgeführt werden können. Der Vergleich
der berechneten Schalleistungsverteilung auf der Oberfläche des Meßobjektes 1, wie sie im
folgenden erläutert wird, und der Verteilung der Oberflächenschnelle mittels mathematischer
Algorithmen (Korrelation, Kohärenz u. ä.) z. B. hinsichtlich ihrer Frequenzanteile oder der
Verteilung dominanter 1/n-tel-Oktav-Mittenfrequenzen über der Oberfläche läßt eine
Beurteilung der Genauigkeit der berechneten Schalleistungsverteilung auf der Oberfläche zu
bzw. ermöglicht umgekehrt Rückschlüsse auf die Schallfeldgeometrie.
Mit Hilfe der einzelnen Schallintensitätsmessungen li(t) und den Oberflächenkoordinaten xi, yi
und ri des Meßobjektes 1 lassen sich eindeutig die Schalleistungen Pi bezogen auf die
jeweiligen Meßpunkte i berechnen. Dazu wird von folgendem ausgegangen:
Eine schallabstrahlende Oberfläche wird in N Oberflächenelemente der Größe Δxi, Δyi
aufgeteilt. In einem gewissen Abstand ri erzeugen alle N Oberflächenelemente eine
Schallintensität li über dem Meßort 1. Anders ausgedrückt: jede Messung der Schallintensität
li an einem Meßort i wird beeinflußt durch alle N schallabstrahlenden Quellen in der
Umgebung. Es wird immer die Summe der einzelnen Schallintensitäten aller N
schallabstrahlenden Oberflächenelemente ermittelt. Aufgrund der Richtwirkung (cos ϕi) der
Schallintensitätssonde hat aber bei gleichem Abstand r, das direkt in der Verlängerung der
Meßsonde 2 liegende Oberflächenelement i den größten Anteil an dieser Summe. Bei
gegebener Schalleistungsverteilung auf der Oberfläche des Meßobjektes 1 kann die zu
messende Schallintensität li an jedem Meßort i berechnet werden. Diese Berechnung wird
über folgende Gleichung möglich:
Von Interesse ist aber die Rekonstruktion der einzelnen Teilschalleistungen Pi auf der
Oberfläche aus den Werten der Schallintensität ii, d. h., Gleichung (1) führt auf die
numerischen Lösungen eines linearen Gleichungssystems bestehend aus N Gleichungen mit
N Unbekannten Pi (in Gleichung 1 bezeichnet als Pm). Die Güte der Ergebnisse wird um so
besser, je kleiner das Meßraster Δxi, Δyi und damit je größer die Anzahl N der Meßpunkte ist.
Mit Hilfe dieser Methode können nicht nur Schalleistungen Pi rekonstruiert werden, sondern
auch deren Spektren Pi(f). Dazu ist es notwendig, in (1) statt der Werte der spektral
summierten Schallintensitäten li den entsprechenden Wert der Amplitude der Spektrallinie
li(f) einzusetzen.
Die mit Gleichung (1) ermittelte Schallintensität li darf nur von dem Meßobjekt 1 stammen. Es
dürfen sich also während der Messung keine anderen Schallquellen außer dem Meßobjekt 1
in der Umgebung befinden. Dazu gehören auch reflektierende Schallquellen. Diese
Anforderung kann in der Regel nur durch einen schallschluckenden Raum realisiert werden.
Vorgestellt wurde ein aus einer erfindungsgemäßen Vorrichtung und einem
erfindungsgemäßen Verfahren bestehendes Meßsystem, welches sich von anderen
Systemen dadurch unterscheidet und eindeutig abgrenzt, daß es in der Lage ist, aus der
Messung von Schallintensitäten li die oberflächengetreue Schalleistungsverteilung Pi des
Meßobjektes 1 zu berechnen. Die Kombination etablierter Meßverfahren ermöglicht in
vergleichbar kurzer Zeit alle akustisch relevanten Daten zu erfassen. Der Vergleich der
Schalleistungsverteilung Pi mit der Oberflächengeschwindigkeit vi läßt eine Aussage über die
Güte der rekonstruierten Schalleistungen Pi pro Oberflächenelement 1 zu. Die Rekonstruktion
der Schalleistungen Pi der einzelnen Oberflächenelemente i ermöglicht weiterhin eine
Berechnung der Gesamtschalleistung des Meßobjektes 1 ohne über eine geschlossene
Hüllfläche um das Meßobjekt 1 zu messen.
1
Meßobjekt
2
Meßsonde
3
Positioniereinheit
4
Oberfläche des Meßobjektes
f Frequenz
i, m Laufvariablen (bis N)
li
f Frequenz
i, m Laufvariablen (bis N)
li
spektral summierte Schallintensität am Meßort i
li
li
(f) Spektrum der Schallüntensität am Meßort i
li
li
(t) zeitl. Verlauf der Schallintensität am Meßort i
N Anzahl der Meßpunkte
p1,i
N Anzahl der Meßpunkte
p1,i
(t), p2,i
(t) zeitl. Verläufe der Schalldrücke an den Mikrophonen
1
,
2
am
Meßort i
pi
pi
statischer Luftdruck am Meßort i
Pi
Pi
(f) Spektrum der Schalleistung am Meßort i
Pi
Pi
bzw. Pm
spektral summierte Schalleistung am Meßort i, m
ri
ri
bzw. rm
Abstand der Meßsonde zur Oberfläche des Meßobjektes am
Meßort i bzw. m
t Zeit
Ti
t Zeit
Ti
statische Lufttemperatur am Meßort i
vi
vi
spektral summierte Oberflächengeschwindigkeit am Meßort i
vi
vi
(f) Spektrum der Oberflächengeschwindigkeit am Meßort i
vi
vi
(t) zeitl. Verlauf der Oberflächengeschwindigkeit am Meßort i
xi
xi
, yi
bzw. xm
, ym
Ortskoordinaten des Meßortes i, m
Δxi
Δxi
bzw. Δyi
Größe des Meßrasters
ϕi
ϕi
Winkel zwischen Richtung der Sonde und Meßort i
Claims (10)
1. Vorrichtung zur Bestimmung der ortsaufgelösten und oberflächengetreuen Schalleistung
(Pi) der Oberfläche (4) eines geeignet zur Erzeugung von Schallschwingungen
anregbaren Meßobjektes (1), umfassend eine Meßsonde (2) zur zeitgleichen Messung
von mindestens zwei Schalldrucksignalen (p1,i(t), p2,i(t)) am Ort der Meßsonde (2) sowie
eine Datenerfassungs- und Datenverarbeitungseinheit, dadurch gekennzeichnet, daß
die Vorrichtung weiterhin eine Positioniereinheit (3) umfaßt, die die reproduzierbare
Positionierung der Meßsonde (2) zuläßt, und daß die Vorrichtung ein Meßelement
umfaßt, mittels dem der senkrechte Abstand (ri; rm) der Meßsonde (2) zur Oberfläche (4)
des Meßobjekts (1) und die Oberflächengeschwindigkeit (vi(t)) dieses Teilbereichs der
Oberfläche (4) des Meßobjektes (1) bestimmt werden kann.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßsonde (2)
mindestens zwei Mikrophone zur zeitgleichen Bestimmung der mindestens zwei
Schalldrucksignale (p1,i(t), p2,i(t)) umfaßt.
3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die
Abstandsmessung auf Basis von Triangulations-, Ultraschall- oder
Laserabstandsmessungen erfolgt.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Meßelement eine
Laseroptik umfaßt, die zur Abstandsmessung und zur Bestimmung der
Oberflächengeschwindigkeit (vi(t)) dient.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die
Vorrichtung eine Meßeinheit umfaßt, mit der der mittlere statische Luftdruck (pi) und die
Lufttemperatur (Ti) am Ort der Meßsonde (2) bestimmt werden kann.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die
Vorrichtung einen Triggersignalgeber umfaßt, der bei zyklischen Vorgängen am
beziehungsweise im Meßobjekt (1) eine Phasenzuordnung der Meßsignale ermöglicht.
7. Verfahren zur Bestimmung der ortsaufgelösten Schalleistung der Oberfläche eines
geeigneten, zur Erzeugung von Schallschwingungen anregbaren Meßobjektes (1) unter
Verwendung einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch
die folgenden Verfahrensschritte:
- 1. das Meßobjekt (1) wird zur Erzeugung von Schallschwingungen angeregt;
- 2. die Meßsonde (2) wird an einem ersten Meßort (xi, yi; xm, ym) in einem vorgegebenen Abstand (ri; rm) von dem zu vermessenden Teilbereich der Oberfläche (4) des Meßobjektes (1) positioniert;
- 3. an diesem ersten Meßort (xi, yi; xm, ym) werden zeitgleich mindestens zwei Schalldrucksignale (p1,i(t), p2,i(t)) gemessen sowie der Abstand (ri; rm) des ersten Meßorts (xi, yi; xm, ym) zu dem ihm nächstliegenden Punkt der Oberfläche (4) des Meßobjekts (1) sowie die Oberflächengeschwindigkeit (vi(t)) dieses Punktes;
- 4. die Meßsonde (2) wird, vorzugsweise in einer zu dem vermessenden Teilbereich der Oberfläche (4) des Meßobjektes (1) parallelen Ebene, zu einer Anzahl (N) von weiteren Meßorten (xi, yi; xm, ym) verfahren, an denen jeweils den Messungen an dem ersten Meßort (xi, yi; xm, ym) entsprechenden Messungen der Schalldrucksignale (p1,i(t), p2,i(t)), des Abstands (ri; rm) zum jeweils nächstliegenden Punkt der Oberfläche (4) sowie dessen Oberflächengeschwindigkeit (vi(t)) durchgeführt werden;
- 5. aus den Ergebnissen dieser Messungen wird die ortsaufgelöste und oberflächengetreue Schalleistung (Pi) des zu untersuchenden Teilbereichs der Oberfläche (4) des Meßobjektes (1) berechnet.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß aus der ortsaufgelösten
Schalleistung (Pi) einzelner Teilbereiche der Oberfläche (4) des Meßobjektes (1) die
Gesamtschalleistung des Meßobjektes (1) berechnet wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß aus den
Meßergebnissen die Spektren (Pi(f)) der ortsaufgelösten Schalleistung (Pi) berechnet
werden.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß am
jeweiligen Meßort (xi, yi; xm, ym) die statische Lufttemperatur (Ti) und der statische
Luftdruck (pi) gemessen und bei der Berechnung der ortsaufgelösten Schalleistung (Pi)
berücksichtigt wird.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1999139547 DE19939547A1 (de) | 1999-08-20 | 1999-08-20 | Vorrichtung und Verfahren zur Bestimmung der ortsaufgelösten Schalleistung der Oberfläche eines geeignet zur Erzeugung von Schallschwingungen anregbaren Meßobjektes |
Applications Claiming Priority (1)
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---|---|---|---|
DE1999139547 DE19939547A1 (de) | 1999-08-20 | 1999-08-20 | Vorrichtung und Verfahren zur Bestimmung der ortsaufgelösten Schalleistung der Oberfläche eines geeignet zur Erzeugung von Schallschwingungen anregbaren Meßobjektes |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19939547A1 true DE19939547A1 (de) | 2001-02-22 |
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ID=7919049
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1999139547 Withdrawn DE19939547A1 (de) | 1999-08-20 | 1999-08-20 | Vorrichtung und Verfahren zur Bestimmung der ortsaufgelösten Schalleistung der Oberfläche eines geeignet zur Erzeugung von Schallschwingungen anregbaren Meßobjektes |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19939547A1 (de) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10123197A1 (de) * | 2001-05-12 | 2002-11-21 | Hella Kg Hueck & Co | Verfahren zur Bestimmung des Schalldruckpegels von Schallerzeugern und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens |
US8479581B2 (en) | 2011-05-03 | 2013-07-09 | General Electric Company | Device and method for measuring pressure on wind turbine components |
EP3147636A1 (de) * | 2015-09-24 | 2017-03-29 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren zur messung des schalldruckpegels einer hochspannungsdrossel oder eines hochspannungstransformators |
EP3561458A1 (de) * | 2018-04-23 | 2019-10-30 | YouSee GmbH | Verfahren zur erfassung einer räumlichen verteilung einer messbaren physikalischen grösse |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3113090A1 (de) * | 1981-04-01 | 1982-10-21 | Volkswagenwerk Ag, 3180 Wolfsburg | "verfahren und vorrichtung zur schwingungsanalyse eines objekts unter verwendung eines laser-doppler-vibrometers" |
DE3335683C2 (de) * | 1982-10-01 | 1987-01-15 | Bridgestone Tire Co. Ltd., Tokio/Tokyo | Verfahren und Vorrichtung zum Ausmessen des Schallfeldes einer Schallquelle |
DE4106572C2 (de) * | 1991-03-01 | 1993-06-09 | Fraunhofer-Gesellschaft Zur Foerderung Der Angewandten Forschung Ev, 8000 Muenchen, De |
-
1999
- 1999-08-20 DE DE1999139547 patent/DE19939547A1/de not_active Withdrawn
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3113090A1 (de) * | 1981-04-01 | 1982-10-21 | Volkswagenwerk Ag, 3180 Wolfsburg | "verfahren und vorrichtung zur schwingungsanalyse eines objekts unter verwendung eines laser-doppler-vibrometers" |
DE3335683C2 (de) * | 1982-10-01 | 1987-01-15 | Bridgestone Tire Co. Ltd., Tokio/Tokyo | Verfahren und Vorrichtung zum Ausmessen des Schallfeldes einer Schallquelle |
DE4106572C2 (de) * | 1991-03-01 | 1993-06-09 | Fraunhofer-Gesellschaft Zur Foerderung Der Angewandten Forschung Ev, 8000 Muenchen, De |
Non-Patent Citations (3)
Title |
---|
ESTORFF,Otto, u.a.: Berechnung der Schallab- strahlung von Fahrzeugkomponenten bei BMW. In: ATZ Automobiltechnische Zeitschrift 96, 1994, 5, S.316-320 * |
PFEIFFER,Georg, u.a.: Moderne Prüftechnik in der BMW Antriebsentwicklung - Drei neue Spezialprüfstände. In: ATZ Automobiltechnische Zeitschrift 99, 1997, 7/8, S.446-454 * |
Schalleistung als Qualitätsmerkmal. In: mpa Messen, Prüfen, Automatisieren 11/12-98, S.16,17 * |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10123197A1 (de) * | 2001-05-12 | 2002-11-21 | Hella Kg Hueck & Co | Verfahren zur Bestimmung des Schalldruckpegels von Schallerzeugern und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens |
DE10123197C2 (de) * | 2001-05-12 | 2003-03-27 | Hella Kg Hueck & Co | Verfahren zur Bestimmung des Schalldruckpegels von Schallerzeugern und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens |
US8479581B2 (en) | 2011-05-03 | 2013-07-09 | General Electric Company | Device and method for measuring pressure on wind turbine components |
EP3147636A1 (de) * | 2015-09-24 | 2017-03-29 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren zur messung des schalldruckpegels einer hochspannungsdrossel oder eines hochspannungstransformators |
WO2017050813A1 (de) * | 2015-09-24 | 2017-03-30 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren zur messung des schalldruckpegels einer hochspannungsdrossel oder eines hochspannungstransformators |
CN108027275A (zh) * | 2015-09-24 | 2018-05-11 | 西门子公司 | 用于测量高压扼流器或高压变压器的声压级的方法 |
EP3561458A1 (de) * | 2018-04-23 | 2019-10-30 | YouSee GmbH | Verfahren zur erfassung einer räumlichen verteilung einer messbaren physikalischen grösse |
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