0引言

汽車空調(diào)翻板電機(jī)的主要功能是調(diào)控管道翻板的開啟與閉合。特別是在啟動車載空調(diào)時，它會驅(qū)動電機(jī)旋轉(zhuǎn)以實(shí)現(xiàn)翻板的開啟，為乘客提供舒適的氣流分布。新能源汽車的發(fā)展，為車內(nèi)提供了低噪聲環(huán)境，致使一些小零部件的振動噪聲凸顯。本實(shí)驗(yàn)通過激光測振儀和麥克風(fēng)無接觸測量汽車空調(diào)翻板電機(jī)的振動和噪聲。

圖1汽車空調(diào)翻板電機(jī)

1實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/span>

通過實(shí)驗(yàn)采集汽車空調(diào)翻板電機(jī)的振動與噪聲，判斷電機(jī)不同的異響（撞擊、摩擦、雜音、齒輪等），其具有的振動與噪聲特征。

2參考標(biāo)準(zhǔn)

相關(guān)行業(yè)和企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

3實(shí)驗(yàn)場地

上海工程技術(shù)大學(xué)整車半消聲室，如圖3所示。大?。?.76m×8.6m×3.5m；截止頻率（Cutoff frequency）≤63Hz；背景噪聲（Background noise）＜20dBA。消音室是指一間沒有聲反射的房間。在消音室的墻壁上均鋪設(shè)有吸聲性能良好的吸聲材料。因此，室內(nèi)便不會有聲波的反射。消音室不僅是聲學(xué)測試的一個特殊實(shí)驗(yàn)室，而且是測試系統(tǒng)的重要組成部分，實(shí)際上它也是聲學(xué)測試設(shè)備之一，其聲學(xué)性能指標(biāo)直接影響測試的精度。消音室所用的吸聲材料，要求吸聲系數(shù)大于0.99。一般使用漸變吸收層，常用尖劈或圓錐結(jié)構(gòu)，以玻璃棉作吸聲材料，也有用軟泡沫塑料的。由于實(shí)際需要，自70年代起發(fā)展了一種稱為半消音室的聲學(xué)實(shí)驗(yàn)室。此半消音室除要求地面為硬質(zhì)剛性反射面外，其余與消音室相同。當(dāng)聲源或接收器置于地面上時，聲源和接收器之間只有直達(dá)聲而沒有反射聲，故在地面上的半空間中有同消音室中那樣的自由場。半消音室的優(yōu)點(diǎn)是由于地面是硬的，能承受較大的重量，適宜測量如車輛、大型機(jī)器、設(shè)備等的噪聲功率且使用方便，造價比消音室低廉。

圖2 上海工程技術(shù)大學(xué)整車半消聲室

4數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)

（1）西門子TestLab數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)：最大采樣率為204.8KHz；總體動態(tài)范圍≥150dB，任意通道間干擾≥-120dB；每通道最大分析帶寬不低于90kHz；輸入幅值精度優(yōu)于0.2%@1kHz，相位匹配：優(yōu)于0.2°@1kHz。數(shù)據(jù)采集(DAQ)，是指從傳感器和其它待測設(shè)備等模擬和數(shù)字被測單元中自動采集非電量或者電量信號，送到上位機(jī)中進(jìn)行分析，處理。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)整合了信號、傳感器、激勵器、信號調(diào)理、數(shù)據(jù)采集設(shè)備和應(yīng)用軟件。數(shù)據(jù)采集的目的是為了測量聲壓、振動、電壓、電流、溫度、壓力等物理現(xiàn)象。

（2）PCB噪聲傳感器（麥克風(fēng)）：378B02，靈敏度50mV/Pa，頻響范圍3.15~20kHz，量程146dB(pk)，溫度范圍-40~150℃。它用來接收聲波，顯示聲音的振動圖像。該傳感器內(nèi)置一個對聲音敏感的電容式駐極體話筒。聲波使話筒內(nèi)的駐極體薄膜振動，導(dǎo)致電容的變化，而產(chǎn)生與之對應(yīng)變化的微小電壓。這一電壓隨后被轉(zhuǎn)化成0-5V的電壓，經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換被數(shù)據(jù)采集設(shè)備接受，并傳送給計算機(jī)。

（3）其它設(shè)備：直流穩(wěn)壓電源、電壓表等。

5激光測振儀

高性能單點(diǎn)激光測振儀，可非接觸式的測量部件速度、位移、加速度，可以彌補(bǔ)振動傳感器無法測量的需求，設(shè)備如圖3所示。激光多普勒測振儀（LDV）是利用激光多普勒效應(yīng)對物體振動進(jìn)行測量的一種測量儀器?？捎糜趯Ρ砻孢M(jìn)行非接觸式振動測量的科學(xué)儀器。LDV的激光束被發(fā)射到待測物體的表面，并且由于該表面的運(yùn)動使反射的激光束產(chǎn)生多普勒頻移，從中可提取表面的振動幅度和頻率。LDV無需進(jìn)行質(zhì)量加載即可進(jìn)行振動測量。

高性能單點(diǎn)激光測振儀OptoMET NOVA-BASIS-PLUS可以測量速度、位移、加速度物理量，最大5m/s的可測速度，4nm/s的振動速度分辨率、4pm的振動位移分辨率；DC-500kHz的頻率范圍，150mm-10m的測量距離。

圖3 高性能單點(diǎn)激光測振儀

6測點(diǎn)布置

（1）噪聲測點(diǎn)布置

按標(biāo)準(zhǔn)或企業(yè)要求進(jìn)行噪聲傳感器的布置，布置2個位置，如圖4所示。由于電機(jī)噪聲較小，噪聲傳感器（麥克風(fēng)）分別距離電機(jī)外殼1cm的距離。

圖4 噪聲測點(diǎn)布置

（2）振動測點(diǎn)布置

按標(biāo)準(zhǔn)或企業(yè)要求進(jìn)行振動測量的布置，如圖5所示。激光測振儀架設(shè)在電機(jī)的一側(cè)，檢測采集電機(jī)外殼的振動，可見圖4中的綠色光電位置。

圖5 振動測點(diǎn)布置

7實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析

采集汽車空調(diào)翻板電機(jī)在靜置和運(yùn)行狀態(tài)下的振動噪聲，對比判斷不同異常樣件的振動噪聲特征。如圖7所示，為某一樣件的振動頻域曲線對比。

圖7 振動頻域曲線

8服務(wù)企業(yè)

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