顆粒碰撞噪聲檢測(cè)分析儀的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于機(jī)械電子技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及數(shù)據(jù)采集控制電路的設(shè)計(jì)制造、模擬數(shù)字信號(hào)處理，激振器及其功放設(shè)計(jì)制造、轉(zhuǎn)動(dòng)臺(tái)設(shè)計(jì)制造、超聲傳感器設(shè)計(jì)制造、傳感器通道擴(kuò)展臺(tái)設(shè)計(jì)制造和信號(hào)控制分析軟件的編寫(xiě)。
【背景技術(shù)】
[0002]同類:國(guó)內(nèi)沒(méi)有專業(yè)用于封裝器件多余物檢測(cè)分析的顆粒碰撞噪聲檢測(cè)分析儀。國(guó)外僅美國(guó)有用于檢測(cè)小型封裝電子器件的粒子碰撞噪聲檢測(cè)儀。
[0003]相關(guān):本發(fā)明中涉及的部分部件國(guó)內(nèi)有類似應(yīng)用，但本發(fā)明中有特殊改動(dòng):
[0004]1.常規(guī)激振器能實(shí)現(xiàn)振動(dòng)激勵(lì)而不能實(shí)現(xiàn)lOOOg的沖擊，本發(fā)明的激振裝置能實(shí)現(xiàn)振動(dòng)及l(fā)OOOg高沖擊。
[0005]2.常規(guī)控制電路能輸出激振器控制信號(hào)而不能輸出轉(zhuǎn)臺(tái)控制信號(hào)，本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)激振器及轉(zhuǎn)臺(tái)控制。
[0006]3.常規(guī)超聲傳感器在高頻應(yīng)用較廣，而同時(shí)應(yīng)用于低頻及高頻領(lǐng)域且能多點(diǎn)擴(kuò)展的沒(méi)用，本發(fā)明中可實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)及寬屏兼容。
[0007]4.常規(guī)轉(zhuǎn)臺(tái)能收到控制，本發(fā)明可集成軟件控制
[0008]5.相關(guān)軟件能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集信號(hào)分析功能，但不能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)自動(dòng)對(duì)比多余物類型，本發(fā)明可以自動(dòng)調(diào)用數(shù)據(jù)庫(kù)多余物類型。
[0009]具體比較:國(guó)內(nèi)無(wú)專業(yè)用于封裝器件可動(dòng)多余物檢測(cè)的顆粒碰撞噪聲檢測(cè)分析儀無(wú)可比性。僅美國(guó)有用于檢測(cè)小型封裝電子器件的粒子碰撞噪聲檢測(cè)儀。該儀器能測(cè)試500克以下的帶扁平面的電子元件，不帶分析功能。本發(fā)明中的顆粒碰撞噪聲檢測(cè)分析儀能測(cè)試3噸以下被測(cè)產(chǎn)品(含整機(jī)及部件)，測(cè)試產(chǎn)品形狀不受限制，帶分析功能能自動(dòng)識(shí)別多余物類型及報(bào)告產(chǎn)生原因。
[0010]國(guó)內(nèi)尚無(wú)顆粒碰撞噪聲檢測(cè)分析儀設(shè)備，屬于技術(shù)市場(chǎng)空白。國(guó)外顆粒碰撞噪聲檢測(cè)設(shè)備僅能用于500g以下，帶規(guī)則平面的電子器件，不能滿足航空、航天、電子、船舶、兵器等領(lǐng)域?qū)Υ笮图爱愋尾考罢麢C(jī)的多余物測(cè)試分析要求。
[0011]國(guó)內(nèi)急需發(fā)明一款能滿足航空、航天、電子、船舶、兵器、等領(lǐng)域?qū)Υ笮图安灰?guī)則形狀部件及整機(jī)內(nèi)多余物測(cè)試分析的設(shè)備。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]發(fā)明目的:判斷分析小型及大中型航空、航天、電子、兵器、船舶設(shè)備內(nèi)是否存在可動(dòng)多余物，分析多余物類型，改善生產(chǎn)工藝，避免多余物引入，提高產(chǎn)品可靠性。采用多激勵(lì)方式包括激振器(振動(dòng)臺(tái))驅(qū)動(dòng)激勵(lì)及轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)激勵(lì)，采用大推力功放驅(qū)動(dòng)提激振器及轉(zhuǎn)臺(tái)可搭載被測(cè)物重量，采用多通道傳感器分部接入感測(cè)不同部位粒子噪音，
[0013]采用集成軟件控制實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出，傳感器信號(hào)輸入，及數(shù)據(jù)庫(kù)自動(dòng)比對(duì)分析功能，實(shí)現(xiàn)對(duì)大型及異形被測(cè)產(chǎn)品的多余物自動(dòng)檢測(cè)分析，克服了國(guó)外產(chǎn)品單通道控制、單通道輸入僅能測(cè)試500克以下規(guī)則外形被測(cè)件的缺點(diǎn)。
[0014]解決本發(fā)明的具體技術(shù)方案:控制電路輸出設(shè)定控制程序，使儀器運(yùn)動(dòng)激勵(lì)單元:振動(dòng)臺(tái)及轉(zhuǎn)臺(tái)搭載被測(cè)試件運(yùn)動(dòng)，對(duì)被測(cè)件產(chǎn)生振動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)使存在于其內(nèi)部的多余物如焊錫、塑料碎片、螺釘、墊片等對(duì)殼體產(chǎn)生相對(duì)移動(dòng)，并產(chǎn)生聲波信號(hào)，該信號(hào)由多路柔性貼合感測(cè)傳感器感測(cè)，傳遞到主機(jī)通過(guò)軟件分析結(jié)合數(shù)據(jù)庫(kù)判斷是否存在可動(dòng)多余物及多余物數(shù)量、材質(zhì)特點(diǎn)，并出具分析報(bào)告及產(chǎn)線生產(chǎn)改進(jìn)建議，達(dá)到減少及避免多余物引入提尚廣品可靠性目的。
[0015]本發(fā)明的有益效果組成:
[0016]1.儀器能多點(diǎn)分別測(cè)試及模塊化組合測(cè)試臺(tái)面大小，測(cè)試臺(tái)面大小可模塊化擴(kuò)展，能獨(dú)立區(qū)分各檢測(cè)點(diǎn)信號(hào)。每個(gè)測(cè)試小臺(tái)面由4個(gè)檢測(cè)點(diǎn)組成，小臺(tái)面可疊加組成大的測(cè)試臺(tái)面，從而能測(cè)更大的被測(cè)試件(被測(cè)件尺寸大于15OmmX 15Omm，小于3mX3m)。
[0017]2.儀器可自由設(shè)定運(yùn)動(dòng)執(zhí)行程序，振動(dòng)值10g-20g，頻率45Hz-250Hz，沖擊200g-lOOOg，轉(zhuǎn)速控制0-100轉(zhuǎn)/分鐘，聲學(xué)信號(hào)4-64路同時(shí)輸入，感測(cè)通道由4路、8路、12路、16路模塊化組合，最大可達(dá)64路信號(hào)輸入。靈敏度75dB( OdB = lv/ms ),0.3Hz高通濾波。
[0018]3.對(duì)非平面被測(cè)件能柔性完全貼合其不規(guī)則曲面，保障信號(hào)傳遞不衰減。
[0019]4.能結(jié)合數(shù)據(jù)庫(kù)，分析可動(dòng)多余物數(shù)量、材質(zhì)特點(diǎn)。
【附圖說(shuō)明】
[0020]1.圖1顆粒碰撞噪聲檢測(cè)分析儀結(jié)構(gòu)圖
[0021 ](1)檢測(cè)分析儀主機(jī)(16通道輸入2通道輸出單通道采樣率100kHZ-l.25MHz支持ICP供電低通濾波0.3Hz含固化軟件輸出正弦振、及沖擊波形及轉(zhuǎn)臺(tái)驅(qū)動(dòng)波形。
[0022](2)激勵(lì)裝置a:電磁激振器
[0023](3)激振器功率放大器
[0024](4)激振裝置2，轉(zhuǎn)動(dòng)臺(tái)(含驅(qū)動(dòng)電機(jī)及電路)
[0025](5)單點(diǎn)傳感器感測(cè)單元
[0026](6)模塊化傳感器感測(cè)單元
[0027](7)被測(cè)試件1
[0028](8)被測(cè)試件2
[0029](9)高沖擊改進(jìn)裝置
[0030](10)旋轉(zhuǎn)布線裝置a
[0031](11)旋轉(zhuǎn)布線裝置b
[0032]2.圖2模塊化傳感器感測(cè)單元
[0033]3.圖3單點(diǎn)及模塊化傳感器柔性貼合示意圖
[0034]4.圖4電磁振動(dòng)臺(tái)及高沖擊改進(jìn)裝置
[0035]5.圖5轉(zhuǎn)臺(tái)旋轉(zhuǎn)布線裝置
【具體實(shí)施方式】
[0036]通過(guò)儀器軟件設(shè)定沖擊幅值1000g振動(dòng)幅度值10-20g頻率60-120HZ，振動(dòng)時(shí)間3秒，重復(fù)次數(shù)3次，報(bào)警信號(hào)10mv-20mv，通過(guò)儀器軟件設(shè)定轉(zhuǎn)動(dòng)速度30rpm，報(bào)警信號(hào)10-20mv，啟動(dòng)運(yùn)動(dòng)激勵(lì)電源，驅(qū)動(dòng)信號(hào)分別通過(guò)端口 1，及端口 2驅(qū)動(dòng)振動(dòng)臺(tái)及轉(zhuǎn)臺(tái)，振動(dòng)臺(tái)搭載粒子聲學(xué)傳感器檢測(cè)模塊4-64路感測(cè)被測(cè)件信號(hào)并反饋，轉(zhuǎn)臺(tái)采用單點(diǎn)分布粒子聲學(xué)傳感器感測(cè)信號(hào)并反饋。模擬信號(hào)經(jīng)濾波處理A/D轉(zhuǎn)換進(jìn)入主機(jī)。當(dāng)被測(cè)件內(nèi)部存在可動(dòng)多余物時(shí)這些多余物如焊錫、塑料碎片、螺釘、墊片等對(duì)殼體產(chǎn)生相對(duì)移動(dòng)，并產(chǎn)生聲波信號(hào)，該信號(hào)由被采集分析結(jié)合數(shù)據(jù)庫(kù)判斷是否存在可動(dòng)多余物及多余物數(shù)量、材質(zhì)特點(diǎn)，并出具分析報(bào)告及產(chǎn)線生產(chǎn)改進(jìn)建議。
[0037]實(shí)施例:
[0038]1.采用16通道輸入2通道輸出采集控制電路(可擴(kuò)展)通過(guò)PCI總線(或PX1、USB)通信形式集成到具備PC功能主機(jī)。
[0039]2.采用mat lab (vb，c或labview)編程驅(qū)動(dòng)程序及操作軟件。
[0040]3.設(shè)計(jì)帶功獨(dú)立功放系統(tǒng)具備大推力振動(dòng)臺(tái)(0-3噸)振動(dòng)臺(tái)采用集成沖擊裝置可實(shí)現(xiàn)lOOOg高沖擊。
[0041]4.設(shè)計(jì)制造帶獨(dú)立電機(jī)驅(qū)動(dòng)的轉(zhuǎn)臺(tái)，信號(hào)傳遞采用滑環(huán)或繞線器形式。
[0042]5.設(shè)計(jì)制造單點(diǎn)高靈敏度粒子聲學(xué)傳感器，及傳感器集成模塊(分平面通用設(shè)計(jì)及曲面柔性設(shè)計(jì)。
[0043 ] 6.部件連接機(jī)箱集成，儀器內(nèi)部部件外觀設(shè)計(jì)。
[0044] 7.功能實(shí)現(xiàn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.本發(fā)明是一種顆粒碰撞噪聲檢測(cè)的分析儀器，包括檢測(cè)分析儀主機(jī)及固化軟件(1)、激勵(lì)裝置a:電磁激振器(2)、激振器功率放大器(3)、激振裝置b:轉(zhuǎn)動(dòng)臺(tái)(含驅(qū)動(dòng)電機(jī)及電路)(4)、單點(diǎn)傳感器感測(cè)單元(5)、模塊化傳感器感測(cè)單元(6)，其特征在于檢測(cè)分析儀主機(jī)及固化軟件(1)分別或同時(shí)控制激勵(lì)裝置a:電磁激振器(2)執(zhí)行振動(dòng)、lOOOg沖擊及激振裝置2:轉(zhuǎn)動(dòng)臺(tái)(含驅(qū)動(dòng)電機(jī)及電路)執(zhí)行轉(zhuǎn)動(dòng)激勵(lì)，使存在于其內(nèi)部的多余物如焊錫、塑料碎片、螺釘、墊片等對(duì)殼體產(chǎn)生相對(duì)移動(dòng)，并產(chǎn)生聲波信號(hào)，對(duì)應(yīng)的粒子噪聲信號(hào)通過(guò)能與被測(cè)件柔性貼合的單點(diǎn)傳感器單元(5)或能擴(kuò)展測(cè)試臺(tái)面大小的模塊化傳感器感測(cè)單元(6)，感測(cè)傳輸?shù)街鳈C(jī)及固化軟件(1 )，主機(jī)及固化軟件(1)自動(dòng)比對(duì)分析判斷多余物類型并生成測(cè)試報(bào)告。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顆粒碰撞噪聲檢測(cè)分析儀，其特征是檢測(cè)分析儀主機(jī)及固化軟件(1)具備多路控制信號(hào)輸出功能(2-8路)可分別或同時(shí)控制激勵(lì)裝置a:電磁激振器(2)執(zhí)行振動(dòng)，lOOOg沖擊及激振裝置b:轉(zhuǎn)動(dòng)臺(tái)(含驅(qū)動(dòng)電機(jī)及電路)(4)執(zhí)行轉(zhuǎn)動(dòng)激勵(lì)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顆粒碰撞噪聲檢測(cè)分析儀，其特征是檢測(cè)分析儀主機(jī)及固化軟件(1)調(diào)用數(shù)據(jù)庫(kù)參數(shù)自動(dòng)比對(duì)分析判斷多余物數(shù)量類型材質(zhì)生成測(cè)試報(bào)告。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顆粒碰撞噪聲檢測(cè)分析儀，其特征是檢測(cè)分析儀主機(jī)及固化軟件(1)同時(shí)具備多路可擴(kuò)展4-64路信號(hào)輸入。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顆粒碰撞噪聲檢測(cè)分析儀，其特征是激勵(lì)裝置a:電磁激振器(2)可同時(shí)執(zhí)行45-250HZ振動(dòng)，通過(guò)加裝沖擊增強(qiáng)裝置能執(zhí)行l(wèi)OOOg高沖擊。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顆粒碰撞噪聲檢測(cè)分析儀，其特征是激振裝置b:轉(zhuǎn)動(dòng)臺(tái)(含驅(qū)動(dòng)電機(jī)及電路)(4)具有旋轉(zhuǎn)接線裝置，能將轉(zhuǎn)動(dòng)被測(cè)件的感測(cè)信號(hào)引出傳送到檢測(cè)分析儀主機(jī)及固化軟件(1)，并同步執(zhí)行輸入控制信號(hào)的轉(zhuǎn)動(dòng)激勵(lì)，完成大載重范圍0-3噸的被測(cè)件激勵(lì)驅(qū)動(dòng)。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顆粒碰撞噪聲檢測(cè)分析儀，其特征是單點(diǎn)傳感器感測(cè)單元(5)具有和非平面被測(cè)件柔性貼合功能，對(duì)非平面被測(cè)件能柔性完全貼合其不規(guī)則曲面，保障信號(hào)傳遞不衰減。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顆粒碰撞噪聲檢測(cè)分析儀，其特征是模塊化傳感器感測(cè)單元(6)能模塊化擴(kuò)展感測(cè)面積，測(cè)試臺(tái)面大小可模塊化擴(kuò)展，能獨(dú)立區(qū)分各檢測(cè)點(diǎn)信號(hào)，小臺(tái)面可疊加組成大的測(cè)試臺(tái)面，從而能測(cè)更大的被測(cè)試件。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種顆粒碰撞噪聲檢測(cè)分析儀，檢測(cè)分析儀控制激勵(lì)裝置執(zhí)行振動(dòng)、沖擊及轉(zhuǎn)動(dòng)，使存在于被測(cè)件內(nèi)部的多余物對(duì)殼體產(chǎn)生相對(duì)移動(dòng)，并產(chǎn)生聲波信號(hào)，信號(hào)通過(guò)傳感器傳輸?shù)街鳈C(jī)，主機(jī)及固化軟件自動(dòng)比對(duì)分析判斷多余物類型生成測(cè)試報(bào)告。本發(fā)明能判斷分析中小及大型航空、航天、電子、兵器、船舶設(shè)備內(nèi)是否存在可動(dòng)多余物，分析多余物類型。本發(fā)明的有益效果；多點(diǎn)同步測(cè)試及模塊化組合測(cè)試臺(tái)面大小，獨(dú)立區(qū)分各檢測(cè)點(diǎn)信號(hào)；自定義運(yùn)動(dòng)執(zhí)行程序，4-64路檢測(cè)信號(hào)同時(shí)輸入；對(duì)非平面被測(cè)件能柔性貼合其不規(guī)則曲面，保障信號(hào)傳遞不衰減；結(jié)合數(shù)據(jù)庫(kù)分析可動(dòng)多余物數(shù)量、材質(zhì)特點(diǎn)。
【IPC分類】G01M7/02
【公開(kāi)號(hào)】CN105466656
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510866961
【發(fā)明人】王首達(dá)
【申請(qǐng)人】南京碼爾夠傳動(dòng)科技有限公司
【公開(kāi)日】2016年4月6日
【申請(qǐng)日】2015年11月30日