ACCEXP關于高精度振動噪聲的測量探討
2012-03-14
ACCEXP 長沙艾可賽普儀器設備有限公司首席應用工程師Tony.Li 針對目前振動測量常用的一些領域和分析方案進行了初步探究，現在將探索的一點結果誠意向您介紹。
目前主流的1/1，1/3實時倍頻程分析軟件，分析頻率范圍是0.5 Hz – 20 kHz。根據適用的最大通道數不同，分別為AC-DS-0223V(2通道)，AC-DS-0223W(4 - 8通道)，DS-0223X(10 - 32通道)提供選擇使用。信號處理用濾波器符合IEC、JIS、ANSI等國際標準以及國家標準。根據測試時間的設定，可同時完成一定時間內的等效噪聲級與突發噪聲級的測量。各分析頻段的電平變動可按時間序列測量保存最大2000點數據，由此數據可計算出各頻段的時間率噪聲級。工作環境需要Windows 2000/XP/VISTA環境。在AC-DS-0223的基礎上，還可追加選配1/6,1/12,1/24實時倍頻程分析功能（AC-DS-0224），轉速跟蹤倍頻程分析功能（AC-DS-0243）。
※等效噪聲級是一定時間t內的噪聲能量的總量除以時間t后的一定時間內的平均量。突發噪聲級是一定時間t內的噪聲能量轉換為1秒鐘時間內的等效噪聲量。
＜實時倍頻程分析＞
解決各種聲學噪聲問題時需要使用頻譜分析的方法，倍頻程分析既是歷史很久的聲學噪聲分析方法。倍頻程是頻率的比為1：2既2倍的意思。人的聽覺器官對聲音的感覺上，具有對于聲音的頻率成對數比例的特征。由此，倍頻程分析的標準規定，信號通過以1 kHz為基準，按頻率比關系構成的一組濾波器，得到各頻率段（濾波器）的聲壓級值。1 kHz為基準的倍頻程濾波器，進一步按1/3進行分割，既成為1/3倍頻程濾波器。
（注）：若使用ACDS-0266 2ch 100 kHz 寬帶域信號輸入單元，可以進行最大20 kHz頻率分析范圍的實時倍頻程分析（最多16通道）
實時倍頻程分析的應用領域
應用領域
(1) 汽車車廂內的聲學特性分析
(2) 音頻制品的聲學特性分析
(3) 壓縮機的噪聲測試
(4) 空調室外機的噪聲測試
(5) 低頻噪聲分析
(6) 環境振動噪聲測量
(7) 交通噪聲測量
(8) 手持式工具的振動測量
目前主流的1/1，1/3實時倍頻程分析軟件，分析頻率范圍是0.5 Hz – 20 kHz。根據適用的最大通道數不同，分別為AC-DS-0223V(2通道)，AC-DS-0223W(4 - 8通道)，DS-0223X(10 - 32通道)提供選擇使用。信號處理用濾波器符合IEC、JIS、ANSI等國際標準以及國家標準。根據測試時間的設定，可同時完成一定時間內的等效噪聲級與突發噪聲級的測量。各分析頻段的電平變動可按時間序列測量保存最大2000點數據，由此數據可計算出各頻段的時間率噪聲級。工作環境需要Windows 2000/XP/VISTA環境。在AC-DS-0223的基礎上，還可追加選配1/6,1/12,1/24實時倍頻程分析功能（AC-DS-0224），轉速跟蹤倍頻程分析功能（AC-DS-0243）。
※等效噪聲級是一定時間t內的噪聲能量的總量除以時間t后的一定時間內的平均量。突發噪聲級是一定時間t內的噪聲能量轉換為1秒鐘時間內的等效噪聲量。
＜實時倍頻程分析＞
解決各種聲學噪聲問題時需要使用頻譜分析的方法，倍頻程分析既是歷史很久的聲學噪聲分析方法。倍頻程是頻率的比為1：2既2倍的意思。人的聽覺器官對聲音的感覺上，具有對于聲音的頻率成對數比例的特征。由此，倍頻程分析的標準規定，信號通過以1 kHz為基準，按頻率比關系構成的一組濾波器，得到各頻率段（濾波器）的聲壓級值。1 kHz為基準的倍頻程濾波器，進一步按1/3進行分割，既成為1/3倍頻程濾波器。
| 規格 | |
| (1) 信號輸入 | |
| 通道數 | 最大32通道（同時處理） |
| 輸入阻抗 | 1 MΩ／約 120 pF |
| 輸入電壓量程 | 10 dB差，7擋位（20 dB, 10 dB, 0 dB, -10 dB, -20 dB, -30 dB, -40 dB） |
| 信號接口 | BNC電壓輸入，可提供2 mA，4 mA驅動電流 |
| 頻率加權 | A、B、C、FLAT（符合IEC 651 Type 0 ），模擬濾波器 |
| 靈敏度 | 各通道可分別校準，標定。 |
| (2) 濾波器與檢波 | |
| 計算方式 | 全數字式計算處理（數字濾波器，數字RMS） |
| 模數轉換 | 24位，64 kHz采樣頻率 |
| 動態范圍 | 85 dB以上 |
| 濾波器形式 | 6級巴特沃斯 |
| 符合規格 | JIS C 1514-2002 Class 1 |
| IEC 61260 Ed.1.0 (1995) Class 1 | |
| ANSI S1.11-2004 Class 1 | |
| 分析頻率范圍 | 0.5 Hz ～ 20 kHz（1/3 OCT） |
| 1.0 Hz ～ 16 kHz（1/1 OCT） | |
| 時間定數 | 10 ms、35 ms、FAST（125 ms）、630 ms、SLOW（1 s）、8 s、IMPULSE |
| (3) 測量部份 | |
| 測量量 | 各頻段的聲壓級 |
| 各頻段的總計聲壓級（OVERALL） | |
| FLAT的聲壓級（ALLPASS） | |
| 基本測量數據 | INST（瞬時值）、MAX（1秒內的最大值）、MAX.H（測量時間內的最大值）、MIN.H（測量時間內的最小值）、P AVG（測量時間內的平均值，相當于Leq ）、P SUM（測量時間內的合計值，相當于LE ） |
| 2次處理數據 | Lx（L1、L5、L10、L50、L90、L95、L99） |
| 差分處理（dB值的算術差，真數差（背景噪聲補償）） | |
| 時間趨勢圖表示功能（任意頻段的變化圖） | |
| (4) 表示功能 | |
| 表示形式 | 棒形圖表示（全頻段，Allpass，Overall） |
| 監視器表示（時間變化趨勢） | |
| 數據表表示（全頻段，Allpass，Overall） | |
| 時間變化趨勢圖表示（使用連續記錄的數據） | |
| 時間變化趨勢的3維/2維表示 | |
| (5) 存儲功能 | |
| 保存數據數 | 2000組/通道 |
| INST數據的連續記錄（時間趨勢功能） | |
| 記錄間隔 | 1 ms ～ 10 s（可選擇） |
| 表示數據保存 | 最大500組 |
| 數據文件 | 可指定文件名保存于指定的文件擋。 |
| (6) 數據輸入輸出功能 | |
| 分析設定條件文件 | 可通過分析設定條件文件讀入或保存各種測量分析條件 |
| 數據的印刷 | 通過打印機印刷 |
| 數據的復制 | 數據可以畫像或文字形式進行復制粘貼。 |
（注）：若使用ACDS-0266 2ch 100 kHz 寬帶域信號輸入單元，可以進行最大20 kHz頻率分析范圍的實時倍頻程分析（最多16通道）
實時倍頻程分析的應用領域
應用領域
(1) 汽車車廂內的聲學特性分析
(2) 音頻制品的聲學特性分析
(3) 壓縮機的噪聲測試
(4) 空調室外機的噪聲測試
(5) 低頻噪聲分析
(6) 環境振動噪聲測量
(7) 交通噪聲測量
(8) 手持式工具的振動測量
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