專利名稱：電機(jī)振動(dòng)噪聲檢測(cè)儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電機(jī)振動(dòng)噪聲檢測(cè)儀，屬于測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域，適用于各種電機(jī)測(cè)試、同時(shí)也實(shí)用于電器、電冰箱等機(jī)電、家電產(chǎn)品的測(cè)試。
在許多機(jī)電產(chǎn)品和家用電器產(chǎn)品中，噪聲級(jí)的考核已列入技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)之中，特別是電機(jī)、電器和電冰箱等行業(yè)，噪聲級(jí)的測(cè)量不僅是產(chǎn)品上等級(jí)的指標(biāo)項(xiàng)目，而且是產(chǎn)品合格與否的重要指標(biāo)。因此上述產(chǎn)品均要進(jìn)行測(cè)試以取得數(shù)據(jù)。例如以前各類電機(jī)考核，空載噪聲，用測(cè)試噪聲的聲級(jí)計(jì)在消聲室內(nèi)或空曠安靜的環(huán)境下就可測(cè)試。八十年代國(guó)外已開(kāi)始考核電機(jī)的負(fù)載噪聲，Y系列電機(jī)也規(guī)定考核負(fù)責(zé)載噪聲，測(cè)試空載噪聲的手段已無(wú)法解決這一問(wèn)題，成為噪聲測(cè)試一大難題。該儀器的開(kāi)發(fā)成功為國(guó)內(nèi)解決電機(jī)電器等負(fù)載噪聲的測(cè)試填補(bǔ)了空白。
在八十年代，丹麥已向ISOTC43提出了“振動(dòng)法”的技術(shù)報(bào)告，并作為ISO文件出版。用振動(dòng)法來(lái)測(cè)定電機(jī)產(chǎn)品噪聲，德國(guó)、美國(guó)等國(guó)已開(kāi)展。BBC公司用測(cè)試板將電器試品置于測(cè)試板上，測(cè)量其振動(dòng)，用比較法來(lái)確定噪聲是否合格。美國(guó)有關(guān)公司也是用此方法，并在海軍WIL標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定有振動(dòng)法測(cè)定微電機(jī)的噪聲。國(guó)際ISO標(biāo)準(zhǔn)化組織也公布了振動(dòng)法標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)文件(ISO-TR7849-1987)。上海電器科學(xué)研究所在八五期間也進(jìn)行了這方面的工作。但國(guó)外、內(nèi)尚無(wú)同類裝置。
本實(shí)用新型的目的是提出一種全新結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、合理的檢測(cè)儀，該儀器既能測(cè)量振動(dòng)又能直觀地測(cè)出噪聲。
本實(shí)用新型的目的是這樣完成的，它的解決方案是在測(cè)量振動(dòng)的儀器基礎(chǔ)上增加A計(jì)權(quán)濾波器、輻射指數(shù)計(jì)權(quán)濾波器而成，由于增加上述關(guān)鍵電路，因此它成為一臺(tái)既可測(cè)量振動(dòng)又可測(cè)量噪聲的高技術(shù)測(cè)量?jī)x器。
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例進(jìn)一步對(duì)本實(shí)用新型加以說(shuō)明。


圖1是本實(shí)用新型的電氣線路框圖。
圖2、3、4是本實(shí)用新型的電氣線路原理圖。
圖5是本實(shí)用新型的計(jì)權(quán)濾波器的線路原理圖。
圖6是本實(shí)用新型實(shí)用測(cè)試儀器的正面面版各旋鈕位置圖。
圖7是本實(shí)用新型實(shí)用測(cè)試儀器的背面面版各旋鈕位置圖。
參照?qǐng)D1，本實(shí)用新型測(cè)試儀器由加速傳感器、電荷放大器[1]、撥盤[2]、歸一放大器[3]、積分放大器[4]、[5]、高通濾波器[6]、線性濾波器[7]、有效值檢波器[8]、峰值電路[9]、輻射指數(shù)計(jì)權(quán)濾波器[10]、A計(jì)權(quán)濾波器[11]、表頭顯示電路[12]、報(bào)警電路[13]、功能開(kāi)關(guān)[19]和記錄輸出電路[14]組成。它的工作原理為，由加速傳感器輸出的電荷信號(hào)送入電荷放大器[1]，轉(zhuǎn)換放大成電壓信號(hào)后，經(jīng)積分放大器[4]、[5]一次二次積分，分別得到速度，位移信號(hào)，該信號(hào)分別經(jīng)高通濾波器[6]和一組輻射指數(shù)計(jì)權(quán)濾波器[10]、A計(jì)該信號(hào)分別經(jīng)高通濾波器[6]和一組射輻射指數(shù)計(jì)權(quán)濾波器[10]、A計(jì)權(quán)濾波器[11]處理后，由表頭電路[12]顯示出振動(dòng)或噪聲測(cè)量值。同時(shí)設(shè)有報(bào)警電路[13]和打印輸出[14]，以備使用。還設(shè)有充電電池[18]，電池狀態(tài)保護(hù)裝置[15]和電源[16]。
參照?qǐng)D6、圖7，該儀器外部結(jié)構(gòu)如面板，正面板上有傳感器靈敏度撥盤[17]、[18]、表頭[19]、量程選擇開(kāi)關(guān)[20]、聲源尺寸旋鈕[21]、通道選擇開(kāi)關(guān)[22]、傳感器輸入[23]、[24]、電源指示[25]、報(bào)警指示[26]、功能選擇開(kāi)關(guān)[27]、表頭機(jī)械調(diào)零位[28]。該裝置外殼的背面板上，有校正調(diào)整旋鈕[29]、超差調(diào)整旋鈕[30]、電源開(kāi)關(guān)[31]、記錄輸出插座[32]、充電插座[33]等。
參照?qǐng)D2、3、4，它們是本實(shí)用新型的電氣線路原理圖，線路分為三大部分圖2為第一部分。其中[1]為電荷放大器，它由集成塊LF356、R1～R6、R9和C1～C7組成。設(shè)置電荷放大器的目的在于電路阻抗匹配，因?yàn)閴弘娋w傳感器有較高的輸出阻抗，所以在傳感器后加一級(jí)電荷放大器。通過(guò)電荷放大器的反饋電阻、電容，以達(dá)到放大器的最佳放大倍數(shù)，相應(yīng)地提高了傳感器的靈敏度。當(dāng)量程開(kāi)關(guān)處于最小位置時(shí)，電荷放大器放大倍數(shù)最大。[3]為歸一放大器，它由集成塊LM348與C15、R14、R19組成。[4]、[5]為一、二級(jí)積分器，它由集成塊LM348與C15～C19、R15～R17所組成。[10]為一組輻射指數(shù)計(jì)權(quán)濾波器，它由含有成塊LM348與C20～C22、R19、R20、W1及電阻組件R211～R220、R221～R230、R231～R240所組成。設(shè)置輻射指數(shù)計(jì)權(quán)濾波器的目的在于作為聲源尺寸選擇。眾所周知，噪聲是通過(guò)空氣的聲波向外輻射的，而聲源的輻射效率指數(shù)與聲源的外形尺寸和頻率有直接關(guān)系。聲源的外形確定后，它的輻射效率是一定的，因此根據(jù)某種產(chǎn)品例如電機(jī)，將聲源尺寸為0.1、0.2、0.3、0.4……1M共10檔，分別對(duì)應(yīng)不同的輻射的指數(shù)曲線，將其設(shè)計(jì)成計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)加入裝置的放大電路中。
圖3為該裝置線路的第二部分。[6]為高通濾波器，它由含集成塊LM348和C31～C33、R31～R34、R43、R44、RW1～RW3組成。[7]為線性濾波器，它由集成電路LM348和C41～C43、C52、C53、R45～R48、R56、R410、R412、R413、R414、R415、R416、R417、R418、R419所組成。[15]為電源保護(hù)監(jiān)控電路，它由集成電路LF308、6D12和C72～C77、R76、RW8、W1、3DG130C、繼電路J(JRC-5M-6V)所組成。[14]為記錄電路，它由集成電路LM348和R54、R55所組成。
圖4為整個(gè)線路的第三部分。[8]為有效值檢波器，它由集成電路AD536和C54、C55組成。[13]為報(bào)警電路，它由集成電路LM348和C61、R61～R63、W2、R64、R67、R71～R73、D4及楊聲器所組成。該電路可基于任何限值進(jìn)行超限值報(bào)警。[9]為峰值電路，由集成電路LM348和C51、R41、R51～R53、D2、D3組成。[12]為表頭電路，由集成電路LM348和C62、R65、R66組成。
圖5所示，[11]A計(jì)權(quán)濾波器的具體線路由LM348和C77～C80、R77～R80組成。采用二級(jí)運(yùn)算放大器作為有源器件組成的有源濾波器，它具有下述優(yōu)點(diǎn)1、由于使用有源器件信號(hào)在無(wú)源元件中的損失(如在電阻上的損失)可以在有源器件中得到補(bǔ)償，因此可以用電阻來(lái)代替無(wú)源濾波器的電感，不僅可使濾波器的體積縮小，而且可以避免電感元件所具有的非線性和磁場(chǎng)干擾；2、運(yùn)算放大器具有高增益、高輸入阻抗、低輸出阻抗和穩(wěn)定性等優(yōu)點(diǎn)；3、有源濾波器頻率精度高，一般可達(dá)±3～±0.5％，頻率溫度穩(wěn)定性好，可做到10-3-10-5/℃。這些指標(biāo)是無(wú)源濾波器所難以達(dá)到的。另外，調(diào)諧比較方便。通過(guò)調(diào)整上述線路幾只R、C的參數(shù)可以獲得符合IEC651標(biāo)準(zhǔn)的A計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)曲線。
以上整個(gè)線路，由圖2、圖3、圖4組接著起來(lái)，圖2的①與圖3的①連接，圖3的②與圖4的②相接。本線路原理圖是本實(shí)用新型的最佳實(shí)施方案。
該儀器通過(guò)對(duì)試品的測(cè)量，完全能滿足負(fù)載噪聲的測(cè)量的要求。該儀器一機(jī)兩用既是一臺(tái)測(cè)量噪聲的儀器又是一臺(tái)測(cè)量的振動(dòng)的儀器，因此可以節(jié)省檢測(cè)費(fèi)用。該儀器由于采用了ISO/TR7849國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)推薦的新技術(shù)“用振動(dòng)法測(cè)試機(jī)器噪聲的方法”，因此測(cè)量時(shí)不受背景噪聲和環(huán)境反射的影響，也不必要花巨額投資建造消音室。而且符合我國(guó)國(guó)情，并實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)對(duì)電機(jī)、電器、電冰箱等各種機(jī)電產(chǎn)品振動(dòng)、噪場(chǎng)的檢測(cè)。
電機(jī)、電器和家用電器，是量大面廣的產(chǎn)品，據(jù)統(tǒng)計(jì)全國(guó)生產(chǎn)廠家達(dá)幾千家，需求量很大，因此市場(chǎng)前景廣闊。我所研制開(kāi)發(fā)時(shí)進(jìn)行過(guò)核算，按單臺(tái)成本及作計(jì)劃的市場(chǎng)售價(jià)，單臺(tái)利潤(rùn)可達(dá)4千余元，經(jīng)濟(jì)效益十分顯著。
權(quán)利要求1.一種電機(jī)振動(dòng)噪聲檢測(cè)儀由電荷放大器[1]、撥盤[2]、歸一放大器[3]、積分放大器[4]、[5]、高通濾波器[6]、線性濾波器[7]、有效值檢測(cè)波器[8]、峰值電路[9]、表頭電路[12]、報(bào)警電路[13]、和記錄輸出電路[14]所組成，其特征在于它還配有輻射指數(shù)計(jì)權(quán)濾波器[10]和A計(jì)權(quán)濾波器[11]，所述的輻射指數(shù)計(jì)權(quán)濾波器[10]由C20、R19、W1、R20、C21、C22和集成電路LM348所組成，A計(jì)權(quán)濾波器[11]由R77、R78、R80、C77、C78、C79、C80、LM348所組成，整個(gè)線路的接配關(guān)系是輸入信號(hào)接電荷放大器[1]，電荷放大器[1]的輸出端接撥盤[2]，撥盤[2]的輸出端有幾個(gè)接點(diǎn)，分別接至歸一放大器和第一積分放大器[4]的輸入端，第一積分放大器[4]的輸出端接至第二積分放大器[5]，A計(jì)權(quán)濾波器[11]的輸入端及功能開(kāi)關(guān)[19]接點(diǎn)上，A計(jì)權(quán)濾波器[11]的輸出端接至輻射指數(shù)濾波器[10]的輸入端C20一端上，輻射指數(shù)濾波器[10]的輸出端LM348的7角接至功能開(kāi)關(guān)[19]的一點(diǎn)上，通過(guò)開(kāi)關(guān)[19]的接點(diǎn)與高通濾波器[6]的輸入端連接，高通濾波器[6]的輸出端與線性濾波器[7]、記錄輸出電路[14]的輸入端連接，線性濾波器[7]的輸出端與峰值電路[9]、有效值檢波器[8]的輸入端連接，有效值檢波器[8]，峰值電路[9]的輸出端相接后連至表頭電路[12]和報(bào)警電路[13]，此外本電路還有一組常規(guī)的電源保護(hù)監(jiān)控電路[15]。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電機(jī)振動(dòng)噪聲檢測(cè)儀，其特征在它的電荷放大器[1]由C1～C7、R1～R6、R9、集成電路LF356組成，電路接配關(guān)是R1～R3的一端接到集成電路LF356的2腳，C1～C5的一端相接，C5的另一端接至LF356的2腳，R4的一端接至LF356的3腳，R4的另一端接至C5另一端，R5、C6的一端相連并接LF356的7腳上，C6的另一端與C7的一端相接并接到LF356的3腳步上，C7的另一端與R7的一端相接并接至LF356的4腳上，C1、C2的另一端相接至R1的另一端，C3、R2的另一端相接，C4、R3的另一端相接，LF356的6腳接至波盤。
專利摘要一種電機(jī)振動(dòng)噪聲檢測(cè)儀的電路由撥盤、歸一放大器、二級(jí)積分放大器、高通濾波器、線性濾波器、有效值檢波器、峰值電路、功能開(kāi)關(guān)、表頭電路、報(bào)警電路、記錄電路所組成,其特征在它還設(shè)置有前置的電荷放大器、線路中插入了一組輻射指數(shù)計(jì)權(quán)濾波器和A計(jì)權(quán)濾波器。由于它插入上述三種電路,使該儀器在單一測(cè)量振動(dòng)的基礎(chǔ)上,增加了測(cè)量噪聲的功能,成為一種高新技術(shù)產(chǎn)品。本實(shí)用新型的產(chǎn)品,采用“振動(dòng)法”來(lái)實(shí)現(xiàn)振動(dòng)、噪聲測(cè)量,是訖今為止,一種先進(jìn)的測(cè)量?jī)x器,值得推廣使用。
文檔編號(hào)G01H9/00GK2412211SQ0021629
公開(kāi)日2000年12月27日 申請(qǐng)日期2000年1月25日 優(yōu)先權(quán)日2000年1月25日
發(fā)明者曾兆炎, 王傳軍 申請(qǐng)人:上海電器科學(xué)研究所