阵列扫描噪声测量装置制造方法及图纸

一种阵列扫描噪声测量装置，包括：二维噪声采集单元、驱动单元和控制单元，其中：控制单元根据测量者的输入向驱动单元发送控制要求，驱动单元根据控制要求转化并处理成工作指令并发送至二维噪声采集单元，二维噪声采集单元使传感器阵列在横、纵两个方向电机的驱动下实现在整个竖直平面内的运动，测量给定竖直平面内的噪声信息。本发明专利技术具有高定位精度、高测试效率的能够在竖直平面内实现扫描全部测量点的阵列噪声测试装置。

【技术实现步骤摘要】
阵列扫描噪声测量装置
本专利技术涉及的是一种机电一体化噪声测试设备，具体是一种阵列扫描噪声测量装置。
技术介绍
在工业领域经常需要采取降噪的措施来控制产品的噪声，而要控制产品的噪声首先需要进行噪声源诊断，确定噪声源的位置以及各个噪声源的特性。若想测得某一产品的噪声，需要有相关的噪声测量装置。在对噪声处理的算法研究完成之后，需要这样一种测量装置来测得所需数据。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术在噪声测量时传感器支架移动麻烦、定位精度低、测试花费时间长、实验装置应用领域窄以及检测定位精度较差等缺陷，提出一种阵列扫描噪声测量装置，具有高定位精度、高测试效率的能够在竖直平面内实现扫描全部测量点的阵列噪声测试装置。本专利技术是通过以下技术方案实现的：本专利技术涉及一种阵列扫描噪声测量装置，包括：二维噪声采集单元、驱动单元和控制单元，其中：控制单元根据测量者的输入向驱动单元发送控制要求，驱动单元根据控制要求转化并处理成工作指令并发送至二维噪声采集单元，二维噪声采集单元使传感器阵列在横、纵两个方向电机的驱动下实现在整个竖直平面内的运动，测量给定竖直平面内的噪声信息。所述的二维噪声采集单元包括：检测框架、滑动设置于检测框架内的横向滑动机构以及设置于横向滑动机构上的带有传感器阵列的纵向滑动机构，其中：传感器阵列固定设置于纵向滑动机构上并通过激光传感定位实现精确纵向位移。所述的纵向滑动机构和横向滑动机构均为独立的电机驱动的导块滑轨机构。所述的传感器阵列采用但不限于多个并联的声学传感器组成，其排列方式优选采用直线方式排列。所述的驱动单元包括：主控模块、A/D转换模块、分别设置于纵向滑动机构和横向滑动机构上的两组激光位移传感器、激光定位板以及伺服驱动器，其中：主控模块接收来自控制单元的控制要求，将控制单元给定的目标操作值转化为伺服电机需要的脉冲数目及方向，分别输出工作指令至纵向滑动机构和横向滑动机构上的伺服驱动器，A/D转换模块接收二维噪声采集单元的模拟电压信号并转换成数字信号输出至主控模块以实现精确的位置反馈。所述的控制单元包括：复位模块、传感器标定模块、单点输入运行模块和列表输入运行模块，其中：传感器标定模块通过对传感器运行单位长度需要的距离进行标定，得到单位距离所需要的脉冲数信息并分别输出至复位模块、单点输入运行模块和列表输入运行模块，复位模块向驱动单元发出复位的控制要求，使得二维噪声采集单元中的传感器阵列的位置归零；单点输入运行模块向驱动单元发出单个坐标移动的控制要求，使得二维噪声采集单元中的传感器阵列到达检测框架中的指定位置；列表输入运行模块向驱动单元发出多个坐标移动的使得二维噪声采集单元中的传感器阵列根据设定的时间顺序依次到达检测框架中的若干个指定位置。本专利技术涉及上述装置的测量方法，包括以下步骤：第一步：将所测量的物体放置于噪声测量装置的相对竖直平面内并选定测量物体的测量零点，根据测试需要选择合适的测试距离；第二步：打开测量装置的总电源开关，操作控制单元，进行X、Y轴的回原点操作；第三步：操作控制单元，进行激光传感器系统标定操作；第四步：操作控制单元，输入目的点坐标后控制传感器阵列运行至目标点位置；第五步：重新调整物体的位置，将物体的测量零点与第四步传感器阵列最下面的声学传感器中心位置重合；第六步：根据需要选择单点运行测量或列表进行测量，并控制传感器阵列运行至第一个目标点位置。第七步：伺服电机刹车，进行噪声测量；第八步：若第六步选择但点测量，输入下一测量点的坐标，进行下一个目标点的测量，直至所有目标点均测量完毕；若第六步选择列表运行测量，则不需输入下一点坐标，直接操作运行至下一点进行测量至所有目标点测量完毕。技术效果与现有技术相比，本专利技术大大缩短了实验操作所需要的时间，提高了定位精度。手动移动至少1分钟才能确定一次测量的位置，自动运行仅需几秒钟；本专利技术提高了定位精度以及噪声测量的准确度。附图说明图1为本专利技术的总体结构轴测图；图2为本专利技术的总体结构正视图；图3为图1中A处的局部放大图；图4a为图1中B处的局部放大图；图4b为图1中B处的局部放大图；图5为图1中C处的局部放大图；图6为驱动单元原理图；图7为激光位移传感器系统标定功能程序流程图；图8为传感器阵列回原点功能程序流程图；图9为传感器阵列定点运行功能程序流程图；图10为传感器阵列列表运行功能程序流程图；图中：1传感器、2横向同步带轮、3限位开关、4底座支架、5横向同步带、6横向导轨、7横向电机、8纵向电机、9传感器支架、10纵向导轨、11横向圆柱导轨、12圆柱导轨滑块、13纵向同步带、14纵向同步带轮、15纵向传感器安装板、16激光位移传感器、17纵向导轨滑块、18传感器支架安装套、19纵向激光定位板、20纵向同步带夹板、21纵向电机安装架、22横向同步带夹板、23横向导轨滑块。具体实施方式本实施例包括：二维噪声采集单元、驱动单元和控制单元，其中：驱动单元根据控制要求转化并处理成工作指令并发送至二维噪声采集单元，控制单元根据测量者的输入向驱动单元发送控制要求，二维噪声采集单元使传感器阵列在横、纵两个方向电机的驱动下实现在整个竖直平面内的运动，测量给定竖直平面内的噪声信息。其中本实施例中采用的PLC型号为FX3GA-24MT，伺服电机的型号为HG-KN73BJ-S100，伺服驱动器的型号为MR-JE-70A，A/D转换模块型号为FX2N2AD，限位开关型号为SN04-N，激光位移传感器型号为HG-C1400。如图1所示，所述的二维噪声采集单元中两个横向同步带轮2、横向导轨6固定安装于底座支架4上，横向同步带5连接水平方向的两个同步带轮2，横向电机8固定于底座支架4的侧面，其输出轴上安装有同步带轮2。纵向电机7及其支架(放大图为图5)可在横向导轨6上滑动。若干个传感器1安装于传感器支架9上，而传感器支架9与纵向导轨滑块固定(放大图为图4)，可在纵向导轨10上滑动。限位开关3固定于底座支架4上，水平方向导轨两端两个，竖直方向导轨两端两个。图2为整个测试装置的正视图，为图1中未表达清晰的部分进行补充。横向激光位移传感器16安装于底座支架4侧面上，用于检测纵向导轨距离激光位移传感器16的距离。图3为图1中A处局部放大图。横向导轨11固定于底座支架4的顶部，导轨滑块12可在导轨11上滑动，纵向传感器安装板15固定于圆柱导轨滑块12上，纵向激光位移传感器16固定于纵向传感器安装板15上，纵向同步带轮14固定于纵向导轨10上，纵向同步带13连接两个纵向同步带轮。图4a为图1中B处局部放大图。传感器支架安装套18固定于纵向导轨滑块17上，纵向激光定位板19通过固定于纵向导轨滑块17上，测定传感器支架相对于激光位移传感器16的距离。传感器支架9安装于传感器支架安装套18上。图4b为图1中B处局部放大图，但与图4a所表示的方向不同，作为图4a的补充。纵向同步带夹板20安装于纵向导轨滑块17上，而纵向同步带13则固定于纵向同步带夹板20上。图5为图1中C处的局部放大图。横向导轨滑块23可在横向导轨5上滑动，纵向电机7固定于纵向电机安装架21上，纵向电机安装架21固定于横向导轨滑块23上。横向同步带5固定于横向同步带夹板22和横向导轨滑块23之间。纵向同步带轮14安装于纵向电机7的输出本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种阵列扫描噪声测量装置，其特征在于，包括：二维噪声采集单元、驱动单元和控制单元，其中：控制单元根据测量者的输入向驱动单元发送控制要求，驱动单元根据控制要求转化并处理成工作指令并发送至二维噪声采集单元，二维噪声采集单元使传感器阵列在横、纵两个方向电机的驱动下实现在整个竖直平面内的运动，测量给定竖直平面内的噪声信息；所述的二维噪声采集单元包括：检测框架、滑动设置于检测框架内的横向滑动机构以及设置于横向滑动机构上的带有传感器阵列的纵向滑动机构，其中：传感器阵列固定设置于纵向滑动机构上并通过激光传感定位实现精确纵向位移。

【技术特征摘要】
1.一种阵列扫描噪声测量装置，其特征在于，包括：二维噪声采集单元、驱动单元和控制单元，其中：控制单元根据测量者的输入向驱动单元发送控制要求，驱动单元根据控制要求转化并处理成工作指令并发送至二维噪声采集单元，二维噪声采集单元使传感器阵列在横、纵两个方向电机的驱动下实现在整个竖直平面内的运动，测量给定竖直平面内的噪声信息；所述的二维噪声采集单元包括：检测框架、滑动设置于检测框架内的横向滑动机构以及设置于横向滑动机构上的带有传感器阵列的纵向滑动机构，其中：传感器阵列固定设置于纵向滑动机构上并通过激光传感定位实现精确纵向位移。2.根据权利要求1所述的阵列扫描噪声测量装置，其特征是，所述的纵向滑动机构和横向滑动机构均为独立的电机驱动的导块滑轨机构。3.根据权利要求1所述的阵列扫描噪声测量装置，其特征是，所述的传感器阵列采用多个并联的声学传感器组成。4.根据权利要求3所述的阵列扫描噪声测量装置，其特征是，所述的传感器阵列中的传感器采用直线方式排列。5.根据权利要求1所述的阵列扫描噪声测量装置，其特征是，所述的驱动单元包括：主控模块、A/D转换模块、分别设置于纵向滑动机构和横向滑动机构上的两组激光位移传感器、激光定位板以及伺服驱动器，其中：主控模块接收来自控制单元的控制要求，将控制单元给定的目标操作值转化为伺服电机需要的脉冲数目及方向，分别输出工作指令至纵向滑动机构和横向滑动机构上的伺服驱动器，A/D转换模块接收二维噪声采集单元的模拟电压信号并转换成数字信号输出至主控模块以实现精确的位置反馈。6.根据权利要求1所述的阵列扫描噪声测量装置，其特征是，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋伟康，张焕强，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：上海,31