PL248522B1 - Sposób pomiaru hałasu i wykrywania źródeł dźwięku podczas diagnozowania uszkodzeń pojazdów na stanowiskach stacjonarnych oraz urządzenie do jego realizacji - Google Patents

Abstract

Sposób pomiaru hałasu i wykrywania źródeł dźwięku podczas diagnozowania uszkodzeń pojazdów na stanowiskach stacjonarnych polega na tym, że badany pojazd ustawia się jedną osią na stanowisku typu szarpak (10) lub stanowisku rolkowym (11), następnie rejestruje się równocześnie chwilowe poziomy dźwięku oraz obraz za pomocą układu mikrofonów (2) i kamer (3) zamocowanych do wózka z ramą pomiarową (1), które przemieszczają się wzdłuż podwozia badanego pojazdu, po czym sygnały akustyczne skanowanego podwozia badanego pojazdu oraz zarejestrowany obraz przesyłane są równocześnie do układu sterująco-pomiarowo-rejestrującego (7), przy czym zarejestrowany wyświetlany jest w czasie rzeczywistym na wyświetlaczu (8) w formie przetworzonej lub nie przetworzonej, ze wskazaniem miejsca występowania źródeł hałasu na tle obrazu podwozia badanego pojazdu. Urządzenie do pomiaru hałasu i wykrywania źródeł dźwięku podczas diagnozowania uszkodzeń pojazdów na stanowiskach stacjonarnych charakteryzuje się tym, że  składa się z ramy wózka z ramą pomiarową (1), na której osadzone są co najmniej 3 rzędy mikrofonów (2), przy czym w każdym rzędzie znajdują się co najmniej 3 mikrofony (2) oraz co najmniej 3 rzędy kamer (3), przy czym w każdym rzędzie znajdują się co najmniej 3 kamery (3), układu pozycjonująco-przesuwnego (4) do przemieszczania z ramą pomiarową (1) względem pojazdu w granicach  skrajnych obszarów przesuwu (4.1) i (4.2), liniowego napędu zębatkowego z przekładnią planetarną (6) odpowiadającego za przesuw wózka z ramą pomiarową układu sterująco-pomiarowo-rejestrującego (7), wyświetlacza stacjonarnego i/lub przenośnego (8) oraz głośnika (9).

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób pomiaru hałasu i wykrywania źródeł dźwięku podczas diagnozowania uszkodzeń pojazdów oraz urządzenie do jego realizacji, znajdujący zastosowanie podczas oceny stanu technicznego pojazdów w warunkach warsztatów samochodowych oraz stacji kontroli pojazdów.

Jedną z metod oceny stanu technicznego pojazdów jest kontrola występujących luzów oraz miejsc nieszczelności wykonywana w warunkach warsztatowych oraz w warunkach stacji kontroli pojazdów. Polega ona na tym, że pracownik przeprowadza kontrolę organoleptyczną elementów widocznych w dolnej części pojazdów, gdy pojazd ustawiony jest na stanowisku kanałowym, albo na podnośniku warsztatowym. Podczas przeprowadzanej kontroli może wykorzystywać dodatkowe oprzyrządowanie takie jak specjalistyczne klucze warsztatowe, szarpaki warsztatowe, rolki warsztatowe napędzające koła, łomy/łyżki montażowe, w celu wymuszenia przemieszczania się poszczególnych elementów względem siebie lub ruch elementów może być wymuszany poprzez przemieszczenia kół pojazdu stojącego na szarpakach hydraulicznych/elektrycznych. W wyniku tego procesu pracownik określa miejsca pochodzenia hałasu i kwalifikuje elementy do naprawy.

Znane są metody wykrywania uszkodzeń pojazdów wykorzystujące stetoskopy, za pomocą których pracownik obsłuchuje poszczególne elementy pojazdów i kwalifikuje je w sposób subiektywny jako nadające się do dalszej eksploatacji lub do naprawy/wymiany.

Dodatkowo znane są metody pomiaru stanu technicznego elementów pojazdów wykorzystujące czujniki drgań do określania zużycia łożysk tocznych kół jezdnych pojazdów, a także metody wykor zystujące pomiary za pomocą czujników drgań montowanych na wybranych miejscach silnika spalinowego czy też skrzynki biegów. W metodach tych czujniki należy montować w pobliżu zakładanych źródeł drgań i po wymuszeniu ruchu względnego/obrotu elementów pojazdów rejestruje się drgania, które następnie przetwarza się i analizuje się ich wartości.

Niedogodnością powyższych rozwiązań jest subiektywna kwalifikacja elementów pojazdów do dalszej eksploatacji/naprawy/wymiany, potrzeba obsłuchiwania/rejestracji drgań poszczególnych elementów pojazdu oraz błędy pomiarowe przy szybkim przeprowadzeniu pomiaru, brak możliwości szybkiego i obiektywnego dokumentowania wyników badań elementów generujących hałas/drgania kwalifikowanych do dalszej eksploatacji/naprawy/wymiany.

Zagadnieniem technicznym wymagającym rozwiązania jest opracowanie nowego, innowacyjnego zautomatyzowanego sposobu pomiaru hałasu generowanego podczas wykrywania uszkodzeń pojazdów takich jak luzy i nieszczelności występujące w dolnej części pojazdu podczas badań na stanowiskach stacjonarnych.

Cel ten osiągnięto poprzez połącznie mikrofonów pomiarowych wspólnie z układem kamer zabudowanych na nośnej ramie pomiarowej, która montowana jest do ramy stanowiska kanałowego lub części nośnej podtrzymującej koła podnośnika kolumnowego, oraz systemu sterująco-pomiaroworejestrującego. Podczas wymuszenia ruchu względnego elementów pojazdu rejestruje się równocześnie chwilowe poziomy dźwięku oraz filmy z kamer poprzez przemieszczenie się ramy pomiarowej względem pojazdu, a układ sterująco-pomiarowo-rejestrujący przetwarza dźwięki na obraz dwuwymiarowy chwilowego pola akustycznego oraz przetwarza obraz z kamer na obraz dwuwymiarowy i trójwymiarowy dolnej części pojazdu, a połączenie obrazów dźwięku i filmu umożliwia precyzuje wskazanie miejsca generującego hałas zarówno w całym paśmie częstotliwości jak i poszczególnych jego pasmach na tle obrazu podwozia pojazdu. Zarejestrowane obrazy umożliwiają fizyczne dokumentowanie elementów kwalifikowanych do dalszej naprawy/wymiany oraz prezentację wyników testów w postaci filmów oraz fotografii.

Sposób pomiaru hałasu i wykrywania źródeł dźwięku podczas diagnozowania uszkodzeń pojazdów na stanowiskach stacjonarnych polega na tym, że badany pojazd ustawia się jedną osią na stanowisku typu szarpak lub stanowisku rolkowym, następnie rejestruje się równocześnie chwilowe poziomy dźwięku oraz obraz za pomocą układu mikrofonów i kamer zamocowanych do wózka z ramą pomiarową, które przemieszczają się wzdłuż podwozia badanego pojazdu, po czym sygnały akustyczne skanowanego podwozia badanego pojazdu oraz zarejestrowany obraz przesyłane są równocześnie do układu sterująco-pomiarowo-rejestrującego, przy czym zarejestrowany wyświetlany jest w czasie rzeczywistym na wyświetlaczu w formie przetworzonej lub nie przetworzonej, ze wskazaniem miejsca występowania źródeł hałasu na tle obrazu podwozia badanego pojazdu.

Korzystnie w sposobie pomiaru hałasu według wynalazku prędkość przesuwu wózka z ramą pomiarową do pozycji spoczynkowej wynosi 0,2 m/s - 0,5 m/s.

Korzystnie w sposobie pomiaru hałasu według wynalazku układ sterująco-pomiarowo-rejestrujący przelicza sygnały akustyczne z mikrofonów na obraz dwuwymiarowy pola akustycznego oraz obrazy z kamer na obraz dwuwymiarowy i trójwymiarowy dolnej części badanego pojazdu w sposób automatyczny oraz nakłada je na siebie.

Urządzenie do pomiaru hałasu i wykrywania źródeł dźwięku podczas diagnozowania uszkodzeń pojazdów na stanowiskach stacjonarnych charakteryzuje się tym, że składa się z ramy wózka z ramą pomiarową, na której osadzone są co najmniej 3 rzędy mikrofonów, przy czym w każdym rzędzie znajdują się co najmniej 3 mikrofony oraz co najmniej 3 rzędy kamer, przy czym w każdym rzędzie znajdują się co najmniej 3 kamery, układu pozycjonująco-przesuwnego do przemieszczania wózka z ramą pomiarową względem pojazdu w granicach skrajnych obszarów przesuwu, liniowego napędu zębatkowego z przekładnią planetarną odpowiadającego za przesuw wózka z ramą pomiarową, układu sterująco-pomiarowo-rejestrującego, wyświetlacza stacjonarnego i/lub przenośnego oraz głośnika.

Korzystnie urządzenie pomiarowe według wynalazku ma wózek z ramą pomiarową, który wyposażony jest w układ pozycjonująco-przesuwny z czujnikiem odległości.

Korzystnie w urządzeniu pomiarowym według wynalazku układ mikrofonów i kamer jest rozmieszczony symetryczne w każdym rzędzie, przy czym odległość pomiędzy kolejnymi rzędami mikrofonów i kamer jest równa odległości pomiędzy poszczególnymi mikrofonami w jednym rzędzie.

Zaletą rozwiązania według wynalazku jest wskazanie miejsc występowania uszkodzeń pojazdu od strony jego podwozia na podstawie automatycznego skanowania generowanego dźwięku i rejestracji obrazu wraz z możliwością prezentacji wyników badań w formie filmów lub zdjęć. Ponadto możliwość przyjęcia w zaproponowanym rozwiązaniu ramy pomiarowej z większą liczbą mikrofonów i kamer w rzędzie oraz większą liczbą rzędów wpływa na zwiększenie dokładności przeprowadzonych pomiarów. Automatyczne przeprowadzanie pomiarów wraz z otrzymaniem obiektywnych wyników nieobarczonych wpływem czynnika ludzkiego stanowi kolejną zaletę rozwiązania według wynalazku.

Opracowana metoda pozwala zautomatyzować procesy diagnozowania stanu technicznego pojazdów, umożliwia archiwizowanie przyczyn przeprowadzonych napraw, zwiększa transparentność podejmowanych decyzji oraz niezawodność środków transportu, a także skutkuje zmniejszeniem kosztów naprawy.

Przedmiot wynalazku objaśniono w przykładzie wykonania na rysunku, który przedstawia schemat poglądowy zamontowanego urządzenia.

Urządzenie do pomiaru hałasu i wykrywania źródeł dźwięku podczas diagnozowania uszkodzeń pojazdów na stanowiskach stacjonarnych wyposażone jest w wózek z ramą pomiarową 1, który w górnej części ma zamontowane co najmniej 3 rzędy mikrofonów 2 i kamer 3, a w każdym rzędzie znajdują się minimum 3 mikrofony i 3 kamery. W tej części wózka z ramą pomiarową 1 umieszczony jest także czujnik odległości 5. W dolnej części wózka z ramą pomiarową 1 znajduje się układ pozycjonującoprzesuwny 4. Układ pozycjonująco-przesuwny 4 umożliwia przemieszczanie wózka z ramą pomiarową 1 względem pojazdu w granicach skrajnych obszarów przesuwu 4.1 i 4.2. Za płynny przesuw wózka z ramą pomiarową 1 odpowiada liniowy napęd zębatkowy z przekładnią planetarną 6. Liniowy napęd zębatkowy z przekładnią planetarną 6 powinien zapewniać różne prędkości przesuwu wózka z ramą pomiarową 1. Układ pozycjonująco-przesuwający 4, czujnik odległości 5, mikrofony pomiarowe 2 oraz kamery 3 połączone są z układem sterująco-pomiarowo-rejestrującym 7, wyświetlaczem stacjonarnym i/lub przenośnym 8 i głośnikiem 9. Rozmieszczenie mikrofonów 2 i kamer 3 w jednym rzędzie powinno być symetryczne, a w kolejnych rzędach analogiczne. Odległość między kolejnymi rzędami mikrofonów 2 i kamer 3 powinna być równa odległości pomiędzy poszczególnymi mikrofonami 2 w jednym rzędzie. Układ sterująco-pomiarowo-rejestrujący 7 znajduje się w pobliżu stanowiska pomiarowego w opcji stacjonarnej, gdy połączony jest systemem przewodowym poprzez przewody 12 i 13 z pozostałymi elementami stanowiska, umożliwiając stabilną transmisję sygnałów pomiarowych, sterujących oraz zasilanie całego układu. W przypadku realizacji w postaci mobilnej układ ten może być obsługiwany przez pracowników z dowolnego miejsca w pobliżu stanowiska/pojazdu, gdyż sygnały z poszczególnych elementów stanowiska przesyłane są bezprzewodowo, a przewody 12 i 13 mogą pełnić funkcję zasilania awaryjnego lub pozostawać niepodłączone. Systemem informatyczny umożliwia wybór opcji obserwowanych danych i ich zapis do pamięci układu sterująco-pomiarowo-rejestrującego 7. Układ sterująco-pomiarowo-rejestrujący 7 umożliwia wybór komunikatów alarmowych; Sygnał alarmowy załączany jest za pomocą dźwięku głośnika 9 oraz znaku graficznego na wyświetlaczu 8, umieszczonych bezpośrednio przy układzie sterująco-pomiarowo-rejestrującym 7, gdy układ ten stanowi konstrukcję połączoną przewodowo za pośrednictwem przewodów 12 i 13 z pozostałymi elementami stanowiska lub głośnik 9 oraz wyświetlacz 8 stanowią integralną część z układem sterująco-pomiarowo-rejestrującym 7, gdy sygnały na stanowisku przesyłane są bezprzewodowo.

Sposób pomiaru hałasu i wykrywania źródeł dźwięku podczas diagnozowania uszkodzeń pojazdów polega na tym, że pojazd ustawia się jedną osią na stanowisku typu szarpak 10 lub stanowisku rolkowym 11 i załącza się silnik bez załączenia szarpaka 10/rolek 11. Układ mikrofonów 2 i kamer 3 zamocowany do wózka z ramą pomiarową 1 przemieszcza się wzdłuż podwozia pojazdu od jego przodu w kierunku jego tyłu w zakresie dopuszczonym przemieszczeniem ramy pomiarowej w zakresie od 4.1 do 4.2. Jest on napędzany liniowym napędem zębatkowym z przekładnią planetarną 6. Pomiar rozpoczyna się, gdy czujnik odległości 5 wykryje początek pojazdu na stanowisku pomiarowym, a kończy się w momencie, gdy wózek z rama pomiarową 1 osiągnie punkt skrajny przesuwu 4.2. Prędkość ruchu wózka z ramą pomiarową 1 w momencie pomiaru powinna umożliwiać maksymalną prędkość transferu danych z mikrofonów 2 i kamer 3 do układu sterująco-pomiarowo-rejestrującego 7. W przypadku połączenia przewodowego transmisja danych i zasilanie realizowane są za pośrednictwem przewodów 12 i 13. Maksymalna prędkość transferu danych wynika z przyjętej częstotliwości próbkowania i przetwarzania rejestrowanych sygnałów w czasie rzeczywistym przez układ sterująco-pomiarowo-rejestrujący 7. Prędkość przesuwu do pozycji spoczynkowej powinna być znacznie wyższa od prędkości pomiarowej i wynosić w granicach 0,2-0,5 m/s. Układ sterująco-pomiarowo-rejestrujący 7, na podstawie wydanych poleceń przez pracownika, steruje przesuwaniem wózka z ramą pomiarową 1 i wtedy dokonywany jest pomiar. Układ sterująco-pomiarowo-rejestrujący 7, na podstawie opracowanego programu komputerowego, w sposób automatyczny przelicza sygnały akustyczne z mikrofonów 2 na obraz dwuwymiarowy pola akustycznego oraz obrazy z kamer 3 na obraz dwuwymiarowy i trójwymiarowy dolnej części pojazdu oraz nakłada je na siebie. Komunikacja pracowników z systemem informatycznym polega na wyborze opcji obserwowanych danych i ich zapisu do pamięci układu sterująco-pomiarowo-rejestrującego (7). Układ sterująco-pomiarowo-rejestrujący 7 umożliwia opcję wyboru komunikatów alarmowych w momencie przekroczenia podczas pomiarów mikrofonami 2 przyjętego maksymalnego poziomu dźwięku. Sygnał alarmowy załączany jest automatycznie za pomocą dźwięku głośnika 9 oraz znaku graficznego na wyświetlaczu 8. Gdy czujnik odległości 5 nie wykryje początku pojazdu na stanowisku pomiarowym, a odległość rejestrowana przez czujnik jest mniejsza niż 0,5 m oznacza to, że odbywa się pomiar tylnej części pojazdu. Sygnały akustyczne skanowanego podwozia pojazdu wraz z nagrywaniem obrazu przesyłane są równocześnie do układu sterująco-pomiarowo-rejestrującego 7, oraz mogą być wyświetlane w czasie rzeczywistym na wyświetlaczu 8 w formie przetworzonej lub nie, ze wskazaniem miejsca występowania źródeł hałasu na tle obrazu podwozia pojazdu. Pierwszy przejazd wózka z ramą pomiarową 1 wzdłuż podwozia pojazdu odbywa się przy załączonym silniku pojazdu i wyłączonym urządzeniu typu szarpak 10/rolki 11. Następnie wózek z ramą pomiarową 1 przemieszcza się do początkowego skrajnego położenia 4.1 i pomiar powtarza się przy równoczesnym załączeniu wymuszenia ruchu względnego elementów pojazdu za pomocą urządzeń typu szarpak 10/rolki 11.

Claims (6)

1. Sposób pomiaru hałasu i wykrywania źródeł dźwięku podczas diagnozowania uszkodzeń pojazdów na stanowiskach stacjonarnych znamienny tym, że badany pojazd ustawia się jedną osią na stanowisku typu szarpak 10 lub stanowisku rolkowym 11, następnie rejestruje się równocześnie chwilowe poziomy dźwięku oraz obraz za pomocą układu mikrofonów 2 i kamer 3 zamocowanych do wózka z ramą pomiarową 1, które przemieszczają się wzdłuż podwozia badanego pojazdu, po czym sygnały akustyczne skanowanego podwozia badanego pojazdu oraz zarejestrowany obraz przesyłane są równocześnie do układu sterująco-pomiarowo-rejestrującego 7, przy czym zarejestrowany wyświetlany jest w czasie rzeczywistym na wyświetlaczu 8 w formie przetworzonej lub nie przetworzonej, ze wskazaniem miejsca występowania źródeł hałasu na tle obrazu podwozia badanego pojazdu.

2. Sposób pomiaru hałasu według zastrz. 1, znamienny tym, że prędkość przesuwu wózka z ramą pomiarową 1 do pozycji spoczynkowej wynosi 0,2 m/s-0,5 m/s.

PL 248522 Β1

3. Sposób pomiaru według zastrzeżenia 1, znamienny tym, że układ sterująco-pomiarowo-rejestrujący 7 przelicza sygnały akustyczne z mikrofonów 2 na obraz dwuwymiarowy pola akustycznego oraz obrazy z kamer 3 na obraz dwuwymiarowy i trójwymiarowy dolnej części badanego pojazdu w sposób automatyczny oraz nakłada je na siebie.

4. Urządzenie do pomiaru hałasu i wykrywania źródeł dźwięku podczas diagnozowania uszkodzeń pojazdów na stanowiskach stacjonarnych, znamienne tym, że składa się z ramy wózka z ramą pomiarową 1, na której osadzone są co najmniej 3 rzędy mikrofonów 2, przy czym w każdym rzędzie znajdują się co najmniej 3 mikrofony 2 oraz co najmniej 3 rzędy kamer 3, przy czym w każdym rzędzie znajdują się co najmniej 3 kamery 3, układu pozycjonująco-przesuwnego 4 do przemieszczania wózka z ramą pomiarową 1 względem pojazdu w granicach skrajnych obszarów przesuwu 4.1 i 4.2, liniowego napędu zębatkowego z przekładnią planetarną 6 odpowiadającego za przesuw wózka z ramą pomiarową 1, układu sterująco-pomiarowo-rejestrującego 7, wyświetlacza stacjonarnego i/lub przenośnego 8 oraz głośnika 9.

5. Urządzenie pomiarowe według zastrz. 4, znamienne tym, że wózek z ramą pomiarową 1. wyposażony jest w układ pozycjonująco-przesuwny 4 z czujnikiem odległości 5.

6. Urządzenie pomiarowe według zastrz. 4, znamienne tym, że układ mikrofonów 2 i kamer 3 jest rozmieszczony symetryczne w każdym rzędzie, przy czym odległość pomiędzy kolejnymi rzędami mikrofonów 2 i kamer 3 jest równa odległości pomiędzy poszczególnymi mikrofonami 2 w jednym rzędzie.