“通過科技與創(chuàng)新，讓聲音控制技術(shù)造福人類社會” | 廣州丹品人工環(huán)境技術(shù)有限公司
關(guān)注：
在工業(yè)生產(chǎn)與科研活動中，噪聲與振動現(xiàn)象極為常見，它們不僅會對設(shè)備的性能與壽命產(chǎn)生影響，還可能危害操作人員的健康，甚至引發(fā)安全事故。多通道噪聲與振動分析系統(tǒng)應(yīng)運而生，成為解決這些問題的關(guān)鍵技術(shù)手段，廣泛應(yīng)用于多個行業(yè)，為設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測、故障診斷以及產(chǎn)品研發(fā)優(yōu)化提供了有力支持。
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工作原理
多通道噪聲與振動分析系統(tǒng)的核心原理是通過多個傳感器同步采集噪聲與振動信號，并借助先進的信號處理算法和數(shù)據(jù)分析方法，深入剖析這些信號所蘊含的信息。系統(tǒng)中的傳感器種類豐富，如振動加速度計用于測量振動加速度，能敏銳捕捉設(shè)備振動的劇烈程度；測試傳聲器用于采集噪聲信號，還原聲音的真實特性。這些傳感器將采集到的物理信號轉(zhuǎn)化為電信號，傳輸至數(shù)據(jù)采集器。數(shù)據(jù)采集器具備高速、高精度的 A/D 轉(zhuǎn)換功能，將模擬電信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，以便計算機進行后續(xù)處理。
系統(tǒng)功能
多通道同步采集：該系統(tǒng)能夠同時對多個通道的噪聲與振動信號進行實時采集，確保各通道數(shù)據(jù)的時間一致性。這一特性對于分析復(fù)雜設(shè)備中多個部件的協(xié)同工作狀態(tài)至關(guān)重要，例如在汽車發(fā)動機中，可同時監(jiān)測不同氣缸、曲軸、齒輪等部位的振動情況，全面了解發(fā)動機的運行狀態(tài)。
豐富的時頻分析方法：系統(tǒng)提供多種時頻分析功能，包括 FFT 窄帶頻譜分析，通過設(shè)置不同的點數(shù)（如 1024、2048、32768 點）和采樣速率（1K - 400K 自行設(shè)置），可實現(xiàn)最高分辨率達 0.1Hz 的頻譜分析，精確揭示信號的頻率成分；1/3 倍頻程譜分析則將頻率范圍劃分為多個 1/3 倍頻程頻段，用于評估噪聲與振動在不同頻率段的分布情況，在聲學(xué)環(huán)境評估和設(shè)備噪聲特性分析中應(yīng)用廣泛；聲壓 / 時間歷程分析可直觀呈現(xiàn)聲壓隨時間的變化曲線，幫助研究人員捕捉噪聲的瞬態(tài)特性。
自動生成分析圖表：系統(tǒng)能根據(jù)采集和分析的數(shù)據(jù)，自動生成各類直觀的分析結(jié)果圖表，如多通道實時聲壓級圖表，清晰展示各通道噪聲的強度大小；聲功率級測量圖表，用于衡量設(shè)備向外輻射的總聲功率；混響時間圖表，反映聲學(xué)空間中聲音衰減的快慢，對建筑聲學(xué)設(shè)計有重要指導(dǎo)意義；隔聲量圖表，評估材料或結(jié)構(gòu)對聲音的阻隔能力；吸聲系數(shù)圖表，表征材料吸收聲音能量的性能。這些圖表為用戶提供了簡潔明了的數(shù)據(jù)展示，便于快速理解和分析。
故障診斷與源識別：通過對采集到的噪聲與振動信號進行深入分析，系統(tǒng)可以識別設(shè)備的運行故障。例如，在旋轉(zhuǎn)機械中，當(dāng)軸承出現(xiàn)故障時，其振動信號的頻率特征會發(fā)生特定變化，系統(tǒng)能夠檢測到這些異常頻率成分，從而判斷軸承是否存在磨損、疲勞等問題。同時，利用信號的相干性分析等方法，系統(tǒng)還可以確定噪聲與振動的來源，為針對性的改進措施提供依據(jù)。
硬件配置
多通道數(shù)據(jù)采集器：作為系統(tǒng)的關(guān)鍵硬件，數(shù)據(jù)采集器負責(zé)將傳感器傳來的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，并進行初步處理和傳輸。其通道數(shù)可根據(jù)實際需求選擇，常見的有 1 - 32 通道甚至更多，具備高速的 USB 傳輸接口，以保證數(shù)據(jù)的快速、穩(wěn)定傳輸，采用 16 位及以上的 A/D 轉(zhuǎn)換器，確保數(shù)據(jù)采集的精度。
信號調(diào)理放大器：如 ICP 恒流源信號調(diào)理放大器，用于對傳感器輸出的信號進行放大、濾波等處理，提高信號的質(zhì)量和穩(wěn)定性。它可為 ICP 傳聲器或 ICP 加速度計提供穩(wěn)定的供電，保證傳感器正常工作，同時根據(jù)不同傳感器的特性和測量要求，調(diào)整信號的增益（如 ×1、×10、×100、×1000 倍），使信號在后續(xù)處理中能夠更好地被識別和分析。
傳感器：包括振動加速度計和測試傳聲器。振動加速度計根據(jù)不同的測量需求，具有多種類型，如 ICP 內(nèi)置電路的加速度計，電壓靈敏度通常在 50mV/g 左右，頻率測量范圍可覆蓋 0.1Hz - 10kHz，能夠適應(yīng)不同設(shè)備的振動測量場景；測試傳聲器多采用 1/2 英寸預(yù)極化電容傳聲器，靈敏度約為 50mV/Pa，頻率測量范圍在 20Hz - 20kHz，可精確采集人耳可聽范圍內(nèi)的噪聲信號。
計算機：臺式計算機或筆記本電腦作為系統(tǒng)的控制中心和數(shù)據(jù)處理終端，運行多通道噪聲振動測試分析軟件。軟件具備友好的人機交互界面，用戶可通過界面設(shè)置各種測量參數(shù)、啟動和停止數(shù)據(jù)采集、進行數(shù)據(jù)分析以及查看和保存分析結(jié)果。
應(yīng)用領(lǐng)域
汽車行業(yè)：在汽車研發(fā)過程中，多通道噪聲與振動分析系統(tǒng)用于優(yōu)化汽車的 NVH（噪聲、振動與聲振粗糙度）性能。通過在車身、發(fā)動機、底盤等關(guān)鍵部位布置傳感器，采集車輛在不同工況下（如怠速、加速、行駛等）的噪聲與振動信號，分析噪聲與振動的來源和傳播路徑，從而改進汽車的結(jié)構(gòu)設(shè)計、優(yōu)化隔音和減振措施，提升車內(nèi)的乘坐舒適性。
機械制造：對于各類機械設(shè)備，如機床、風(fēng)機、泵等，多通道噪聲與振動分析系統(tǒng)可實時監(jiān)測設(shè)備的運行狀態(tài)，及時發(fā)現(xiàn)潛在的故障隱患。通過對振動信號的分析，判斷設(shè)備的軸承、齒輪、轉(zhuǎn)子等部件是否存在磨損、松動、不平衡等問題，提前進行維護和修復(fù)，避免設(shè)備突發(fā)故障導(dǎo)致生產(chǎn)中斷，降低維修成本，提高生產(chǎn)效率。
建筑聲學(xué)：在建筑設(shè)計與施工中，該系統(tǒng)用于測量和分析建筑物內(nèi)部的聲學(xué)環(huán)境。通過采集室內(nèi)不同位置的噪聲信號，分析混響時間、隔聲量、吸聲系數(shù)等聲學(xué)參數(shù)，評估建筑物的聲學(xué)性能是否滿足設(shè)計要求。例如，在音樂廳、劇院等對聲學(xué)效果要求極高的建筑中，利用多通道噪聲與振動分析系統(tǒng)進行聲學(xué)調(diào)試，優(yōu)化室內(nèi)空間布局、裝修材料選擇和音響系統(tǒng)設(shè)置，以打造出理想的聲學(xué)環(huán)境，為觀眾提供優(yōu)質(zhì)的聽覺體驗。
多通道噪聲與振動分析系統(tǒng)憑借其強大的功能和廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)和科研活動中發(fā)揮著不可或缺的作用。隨著技術(shù)的不斷進步，該系統(tǒng)將在更高的精度、更復(fù)雜的數(shù)據(jù)分析以及更廣泛的應(yīng)用場景中持續(xù)發(fā)展，為各行業(yè)的發(fā)展提供更有力的支持。