KR20020095963A

KR20020095963A - A resonance type frequency detect device and method thereof

Info

Publication number: KR20020095963A
Application number: KR1020010034350A
Authority: KR
Inventors: 김대운
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2001-06-18
Filing date: 2001-06-18
Publication date: 2002-12-28

Abstract

PURPOSE: A resonance type frequency detector and detection method thereof is provided to achieve improved convenience for testing, by allowing the testing personnel to carry the detector and perform vibration test in an easy and simple way. CONSTITUTION: A resonance type frequency detector, comprises a resonance type accelerometer(5) constituted by a piezoelectric element and an oscillator; and a voltage meter(7) for measuring the voltage output from the resonance type accelerometer. A resonance type frequency detection method, comprises a first step of selecting a frequency band of noise; a second step of connecting a resonance type accelerometer having the frequency band as a resonance frequency, to a voltage meter; and a third step of searching the site where the maximum voltage is measured, by monitoring the voltage meter while moving the resonance type accelerometer.

Description

A RESONANCE TYPE FREQUENCY DETECT DEVICE AND METHOD THEREOF}

본 발명은 진동을 측정하는 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 물체의 소음을 발생시키는 진동부분 중에서 그 소음의 발생에 가장 큰 기여를 하는 진동 지점을 찾아내도록 하는 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for measuring vibration, and more particularly, to an apparatus for finding a vibration point that makes the greatest contribution to the generation of the noise of the vibration portion that generates the noise of the object.

물체의 진동을 측정하는 데에는 가속도계가 주로 사용되는바, 그 원리는 가속도계가 부착된 물체가 진동하게 되면 부착된 가속도계에서 그에 상응하는 전하또는 전압이 발생하여 이 양에 의해 그 진동상태를 파악하게 되는바, 주로 그 진동의 정도가 클수록 전하 또는 전압의 크기가 크게 나타난다.Accelerometers are mainly used to measure the vibration of an object. The principle is that when an object with an accelerometer vibrates, the corresponding accelerometer generates a corresponding charge or voltage to determine the vibration state by this amount. The larger the magnitude of the vibration, the larger the charge or voltage.

이러한, 가속도계를 사용하여 물체의 진동을 측정함에 있어서는 가속도계 자체의 공진 주파수를 피하도록 함이 종래의 주요한 기술이었는바, 질량을 가진 모든 물체는 고유의 공진 주파수를 가지고 있으며, 측정수단인 가속도계 역시 자체의 질량을 가진 물체로서 고유의 공진 주파수를 가지고 있어서 도 3에 도시된 바와 같이 이 공진 주파수를 피하여 피측정물체의 진동을 측정하도록 하는 것이다.In order to measure the vibration of an object using the accelerometer, it has been a conventional technique to avoid the resonant frequency of the accelerometer itself. Every object having a mass has a unique resonant frequency, and the accelerometer, which is a measuring means, also has its own An object having a mass of and having an inherent resonant frequency, as shown in FIG. 3, avoids this resonant frequency to measure the vibration of the object under measurement.

따라서, 각 가속도계에 대해서는 그 자체의 물성치를 기록한 표(Calibration Chart)가 구비되어 각 시험의 내용에 맞는 가속도계를 선택하여 작업이 이루어지도록 하는 바, 예컨대 6 Khz 이하 대역의 진동이 측정 대상인 시험을 하는 경우에 가속도계는 상기 6 Khz 보다 훨씬 높은 주파수 대역에서 공진 주파수를 가지는 가속도계를 사용하여 시험을 하여야만 바람직한 측정치를 얻을 수 있는 것이다.Therefore, each accelerometer is equipped with a calibration chart that records its own physical properties so that work can be performed by selecting the accelerometer that is appropriate for the content of each test. In this case, the accelerometer must be tested with an accelerometer with a resonant frequency in the frequency band much higher than 6 Khz to obtain the desired measurements.

그런데, 이와 같은 사상에 입각한 진동 주파수의 측정에 있어서, 엔진의 타이밍벨트 커버와 같이 복잡한 형상의 물체에서 발생되는 소음의 주요한 발생지점을 측정하는 경우에는 그 복잡한 형상을 하고 있는 타이밍벨트 커버의 곳곳에 그 측정하고자 하는 소음대역과는 상당히 다른 공진 주파수를 가지는 가속도계를 곳곳에 장착하여 측정하고, 이 측정치를 별도의 분석기계를 통하여 분석하여 문제되는 소음의 주파수 성분과 일치하는 대역에서 크게 진동하는 지점을 찾아야 하는데, 이 경우 그 측정부위가 많을수록 보다 정확한 측정이 이루어지게 되고 아울러 상기와 같은 별도의 분석장비를 통한 분석에 소요되는 시간과 정확도는 비례하지만 그 만큼 많은 시간이 요구되는 문제점이 있다.By the way, in the measurement of the vibration frequency based on such an idea, when measuring the main point of occurrence of noise generated by an object having a complicated shape such as the timing belt cover of an engine, the parts of the timing belt cover having the complicated shape are everywhere. The accelerometers, which have a resonant frequency significantly different from the noise band to be measured, are mounted in various places and measured.These measurements are analyzed through a separate analysis machine, and the point vibrates greatly in the band corresponding to the frequency component of the noise in question In this case, the more the measurement site, the more accurate the measurement is made and the time and accuracy required for analysis through the separate analysis equipment as described above, but there is a problem that requires a lot of time.

또한, 배기매니폴드를 감싸고 있는 방열판의 경우에는 상기와 같이 많은 시간이 소요되는 문제 이외에 가속도계를 장시간 붙여두고 시험을 진행하기에는 이곳의 온도가 너무 높아서 그 측정이 거의 불가능하다는 것이다.In addition, in the case of the heat sink that surrounds the exhaust manifold, in addition to the problem that takes a lot of time as described above, the temperature here is too high for the accelerometer to be tested for a long time and the measurement is almost impossible.

따라서, 이러한 경우에는 고가의 레이저 장비를 사용하여 시험이 이루어져야만 하는 문제점이 있다.Therefore, in this case, there is a problem that the test must be made using expensive laser equipment.

이에 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 보다 손쉬운 방법으로 피측정물체의 진동시험을 수행하도록 함은 물론 저렴하고 신속한 측정이 이루어질 수 있도록 하는 공진형 주파수 탐지장치를 제공함에 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the problems described above, to provide a resonant frequency detection device for performing a vibration test of the object to be measured in an easier way, as well as a cheap and rapid measurement. The purpose is.

도 1은 본 발명에 의한 공진형 주파수 탐지장치를 도시한 구성도,1 is a block diagram showing a resonant frequency detector according to the present invention,

도 2는 도 1에 사용된 공진형 가속도계의 구조도,2 is a structural diagram of a resonant accelerometer used in FIG.

도 3은 본 발명에 의한 공진형 가속도계가 사용하는 주파수 대역과 종래기술에서 사용되는 가속도계의 주파수대역을 비교하여 도시한 도면이다.Figure 3 is a view showing a comparison of the frequency band of the accelerometer used in the prior art and the frequency band used by the resonant accelerometer according to the present invention.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>

1: 압전소자3: 진동자1: piezoelectric element 3: oscillator

5: 공진형 가속도계7: 볼테이지미터(Voltage meter)5: resonant accelerometer 7: voltage meter

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 공진형 주파수 탐지장치는The present invention resonant frequency detector for achieving the object as described above

압전소자와 진동자로 이루어진 공진형 가속도계와, 상기 공진형 가속도계에서 출력되는 전압을 측정하는 볼테이지미터로 구성된 것을 특징으로 한다.A resonant accelerometer comprising a piezoelectric element and a vibrator, and a voltammeter for measuring a voltage output from the resonant accelerometer.

또한, 본 발명은 문제시되는 소음의 주파수대역을 선정하는 단계와, 상기 문제되는 주파수대역을 그 공진 주파수로 가지는 공진형 가속도계를 볼테이지미터에 연결하는 단계와, 상기 공진형 가속도계를 피측정물체의 다양한 장소에 옮겨가며 상기 볼테이지미터를 모니터링하여 최대의 전압이 측정되는 지점을 찾는 단계로 구성된 것을 특징으로 한다.In addition, the present invention includes the steps of selecting a frequency band of the noise in question, connecting a resonant accelerometer having the frequency band of interest as its resonant frequency to a voltmeter, and connecting the resonant accelerometer to the object to be measured. It is characterized by consisting of moving to a variety of places to monitor the voltmeter to find the point where the maximum voltage is measured.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예를 도시한 구성도로서 압전소자(1)와 진동자(3)로 이루어진 공진형 가속도계(5)가 그 출력되는 전압을 측정하도록 볼테이지미터(7)에 연결되어 있다.FIG. 2 is a configuration diagram showing a preferred embodiment of the present invention, in which a resonant accelerometer 5 composed of a piezoelectric element 1 and a vibrator 3 is connected to a voltage meter 7 to measure an output voltage thereof. have.

여기서, 상기 공진형 가속도계(5)는 상기한 바와 같이 내부에 압전소자(1)와 진동자(3)로 이루어져 있어서, 상기 진동자(3)의 질량을 바꾸어주면 공진형 가속도계(5)의 공진 특성을 원하는 값으로 바꿀 수 있다.Here, the resonant accelerometer (5) is composed of a piezoelectric element (1) and a vibrator (3) inside as described above, if the mass of the resonator (3) is changed to achieve the resonance characteristics of the resonant accelerometer (5) You can change it to whatever value you want.

따라서, 보다 효과적으로 진동측정 작업이 이루어지도록 하기 위해서는 주로 문제가 많이 발생되는 주파수 대역의 공진 주파수를 가지는 공진형 가속도계(5)를 미리 다수 준비해두고 해당되는 주파수 대역의 측정시에 즉시 사용할 수 있도록 함으로써 보다 효율적인 측정작업이 이루어질 수 있다.Therefore, in order to make the vibration measurement work more effectively, a large number of resonant accelerometers 5 having a resonant frequency of a frequency band which is frequently troubled are prepared in advance, and can be used immediately when measuring the corresponding frequency band. Efficient measurement can be made.

상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명 공진형 주파수 탐지장치의 작용을 본 발명 공진형 주파수 탐지방법을 설명하면서 아울러 기술토록 한다.The operation of the resonant frequency detection device of the present invention having the configuration as described above will be described while describing the resonant frequency detection method of the present invention.

본 발명 공진형 주파수 탐지방법은 문제시되는 소음의 주파수대역을 선정하는 단계와, 상기 문제되는 주파수대역을 그 공진 주파수로 가지는 공진형 가속도계(5)를 볼테이지미터(7)에 연결하는 단계와, 상기 공진형 가속도계(5)를 피측정물체의 다양한 장소에 옮겨가며 상기 볼테이지미터(7)를 모니터링하여 최대의 전압이 측정되는 지점을 찾는 단계로 구성된다.The resonant frequency detection method of the present invention comprises the steps of selecting a frequency band of noise in question, connecting a resonant accelerometer (5) having the frequency band in question as its resonant frequency to a voltmeter (7), The resonant accelerometer 5 is moved to various places of the object to be measured, and the voltmeter 7 is monitored to find a point where the maximum voltage is measured.

여기서, 상기 문제가 되는 소음의 주파수대역을 선정하는 단계는 종래의 소음측정기에 의해 당해 피측정물체에서 발생되는 소음 중 인간의 가청범위내의 것으로서 수요자의 귀에 주로 거슬리는 주파수 대역을 찾아내는 것이다.Here, the step of selecting the frequency band of the noise in question is to find a frequency band mainly disturbing the consumer's ear among the noise generated in the object under test by a conventional noise measuring instrument.

이와 같이 찾아지는 소음의 주파수 대역에 해당하는 진동의 부위는 반드시 피측정물체의 어느 곳엔가 존재하는 것이므로, 이 지점을 찾아내도록 하기 위하여 상기한 바와 같이 당해 주파수대역을 자체의 공진 주파수로 가지는 공진형 가속도계(5)를 볼테이지미터(7)에 연결하여 발생되는 전압을 측정할 수 있도록 한다.Since the part of the vibration corresponding to the frequency band of the noise found in this way exists somewhere in the object to be measured, a resonance type having the frequency band as its resonant frequency as described above in order to find this point. The accelerometer 5 is connected to the voltmeter 7 to measure the voltage generated.

이때, 상기 공진형 가속도계(5)는 계속해서 피측정물체의 다양한 곳에 옮겨가면서 측정을 하게 되는바, 이렇게 계속적으로 여러 부위의 진동을 측정하다가 상기 공진형 가속도계(5) 자체가 가지고 있는 주파수 대역의 진동이 일어나는 지점에서는 공진형 가속도계(5) 자체가 공진하여 상기 볼테이지미터(7)에 나타나는 전압은 다른 곳에서의 경우에 비하여 매우 크게 상승되는바, 이와 같이 볼테이지미터(7)의 측정치가 급격한 상승지점을 나타내는 것이 확인되면, 바로 그 지점이 당해 문제시되는 소음의 주요 발생지점이 되는 것으로 즉각 판단할 수 있는 것이다.In this case, the resonant accelerometer 5 continuously moves to various places of the object to be measured and thus measures the vibrations of various parts. Thus, the resonant accelerometer 5 itself has a frequency band. At the point where vibration occurs, the resonant accelerometer 5 itself resonates, and the voltage appearing at the voltammeter 7 rises much higher than at other places. Thus, the measured value of the voltammeter 7 When it is confirmed that a sharp rise point is indicated, it can be immediately determined that the point is the main occurrence point of the noise in question.

따라서, 별도의 분석장비를 필요로 하지 않고 시험자가 휴대하면서 즉각적으로 찾고자 하는 지점을 용이하게 찾아낼 수 있어서, 종래에 비하여 그 측정작업의 편의성 및 신속성이 크게 향상된다.Therefore, it is possible to easily find the point that the tester wants to find immediately while carrying without the need for a separate analysis equipment, greatly improving the convenience and speed of the measurement work compared with the conventional.

아울러, 상기와 같은 공진형 가속도계(5)는 고온의 피측정물체에도 잠시동안만 부착하면 충분히 당해 지점이 문제되는 소음의 주요 발생지점인지의 여부를 판단할 수 있어서, 별도의 레이저 장비 등이 요구되지 않은 상태에서 원만하게 측정작업이 완료될 수 있도록 한다.In addition, the resonant accelerometer 5 as described above is able to determine whether the point is a major point of occurrence of the problem noise if it is attached to a high-temperature object to be measured for a while, so that separate laser equipment or the like is required. If not, allow the measurement to be completed smoothly.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 보다 손쉬운 방법으로 시험자가 공진형 가속도계와 볼테이지미터를 휴대하고 이동하면서 피측정물체의 진동시험을 간단히 수행할 수 있도록 하는 편의성을 제공하고, 별도의 분석장비를 경유하지 않고 즉각적으로 그 결과를 확인하면서 작업이 이루어질 수 있어서 신속한 작업이 가능하며, 짧은 시간만 공진형 가속도계를 피측정물체에 붙여두면 즉시 측정이 가능하므로 고온의 피측정물체에도 용이하게 적용될 수 있다.As described above, according to the present invention, a tester can easily carry out the vibration test of the measured object while carrying and moving the resonant accelerometer and the voltmeter in an easier way, and provides a separate analysis device. Work can be done while checking the result immediately without passing through it, and it is possible to work quickly.It can be easily applied to a high-temperature object because it can be measured immediately by attaching a resonant accelerometer to the object. .

Claims

A resonant accelerometer comprising a piezoelectric element and a vibrator, and a resonant frequency detector comprising a voltage meter for measuring a voltage output from the resonant accelerometer.

Selecting a frequency band of the noise in question, connecting a resonant accelerometer having the frequency band of interest as its resonant frequency to a voltmeter, and moving the resonant accelerometer to various locations on the object under test Resonant frequency detection method comprising the step of monitoring the voltage meter to find the point where the maximum voltage is measured.