全流量下小型風機氣動噪聲聲壓級測試方法
2023-09-16 09:02:20 2
專利名稱：全流量下小型風機氣動噪聲聲壓級測試方法
技術領域：
本發明涉及一種噪聲測試方法，特別涉及一種全流量下小型風機氣動噪聲聲壓級測試方法。
背景技術：
氣動效率、全壓升和氣動噪聲是風機的三個重要性能參數，可通過風室式或風管式氣動性能臺直接測試風機的效率-流量、全壓升-流量以及氣動噪聲-流量曲線。然而，對於低壓頭的小型風機氣動性能測試臺，為了獲得全流量範圍內的待測風機的特性曲線，必須在測試管路中增加輔助風機以克服大流量時的管路損失。在進行噪聲測試時，輔助風機運轉誘導的噪聲將使測試環境的背景噪聲大大提高，從而導致待測小型風機的噪聲測試誤差增加。鑑於上述原因，目前小型風機氣動噪聲的測試大多在無輔助風機的條件下進行，只能獲得單個運行流量或小運行流量下的風機氣動噪聲，使得大流量範圍內的風機氣動噪聲數據缺失，不利於小型風機氣動與噪聲性能的研究。
發明內容
本發明是針對小型風機的噪聲測試在有輔助風機測試時誤差大的問題，提出了一種全流量下小型風機氣動噪聲聲壓級測試方法，在無輔助風機的條件下，可測得全流量的風機氣動噪聲數據。本發明的技術方案為一種全流量下小型風機氣動噪聲聲壓級測試方法，將風室式氣動性能測試臺測試所得風機的靜壓升-流量曲線和進氣風室噪聲測試臺測試所得靜壓升-聲壓級曲線，經過插值運算得風機聲壓級-流量曲線，所述測試過程中保證待測風機的轉速與氣動測試時一致。所述進氣風室噪聲測試臺包括風室測壓孔、風室本體、風扇安裝板、被測風扇、防震橡膠墊和聲學測量系統，風室本體為一腔室，腔室當量直徑應大於待測風機直徑2. 5倍，其中前面為進風口，進風口的對面，即後面中心通過風扇安裝板固定風扇，測壓孔分別開在上、下、左、右面的中心位置，底部四個支撐段下部裝有防振橡膠墊，聲學測量系統包括傳聲器、前置放大器、信號線、採集板卡和測量分析系統，傳聲器安裝在被測風扇中心線偏斜45°方向、距離風扇中心Im的位置，傳聲器將採集到的聲信號轉換成電信號，然後再經過前置放大器、信號線到採集板卡，採集板卡將電信號轉換為數位訊號輸出到測量分析系統進行分析處理，得到噪聲級及信號的頻譜。本發明的有益效果在於本發明全流量下小型風機氣動噪聲聲壓級測試方法，在無輔助風機的條件下，可測得全流量的風機氣動噪聲數據，便於小型風機氣動性能與噪聲特性的研究。
圖I為本發明風機氣動性能測試裝置示意圖；圖2為本發明全流量下小型風機氣動噪聲聲壓級測試方法示意 圖3為本發明風室式氣動性能測試臺測得的靜壓升-流量曲線 圖4為本發明進氣風室結構示意 圖5為本發明風室式氣動性能測試臺測得的靜壓升-聲壓級曲線圖。
具體實施例方式如圖I所示風機氣動性能測試裝置示意圖，依次包括待測風扇I、壓力計2(靜壓)、風室3、多孔整流網4、整流柵5、輔助風機6、擴壓接頭7、壓力計8 (流量)、進口集流器9、大氣壓力計10、溫溼度計11。如圖2所示全流量下小型風機氣動噪聲聲壓級測試方法示意圖，風室式氣動性能測試臺可以直接測試風機主要性能參數即效率和全壓升隨流量的變化情況，還可以得到風機的靜壓升-流量變化曲線，這樣就能夠和進氣風室噪聲測試臺測試所得的靜壓升-聲壓級曲線進行插值運算得到風機的聲壓級-流量曲線。全流量下小型風機氣動噪聲聲壓級測試方法包括如下步驟
(1)在風室式氣動性能測試臺上對小型風機的氣動參數進行測試，這一環節的主要作用是得到風機的靜壓升-流量曲線圖，如圖3所示；
(2)在專門設計的進氣風室噪聲臺測量風扇的聲壓級，其風室示意圖如圖4所示。其中風室基本尺寸為840mm*840 mm*630mm,主要由風室測壓孔21、風室本體22、風扇安裝板23、被測風扇24和防震橡膠墊25組成。測壓孔21分別開在上、下、左、右面的中心位置，底部四個支撐段下部裝有防振橡膠墊25,其厚度為20mm,固定風扇的風扇安裝板23選用招板，鋁板厚度為5_。而聲學測量系統由傳聲器、前置放大器、信號線、採集板卡和測量分析系統等組成。當工作時，傳聲器安裝在被測風扇中心線偏斜45°方向、距離風扇中心Im的位置，首先，傳聲器將採集到的聲信號轉換成電信號，然後再經過前置放大器、信號線到動態採集卡，最後由Labview軟體編制分析系統將電信號轉換為聲壓，通過數字計權得到噪聲級及信號的頻譜。在測試過程中，通過調節風室進口面積的大小控制風室靜壓，實際為控制風扇的流量。測試過程中保證待測風機的轉速與氣動測試時一致，這樣即可獲得風機在不同靜壓升下的聲壓級分布，如圖5所示靜壓升-聲壓級曲線 (3)考慮到風機在同一轉速和負荷(靜壓升)下流量是一定的，因此可通過插值運算從風機的靜壓升-流量曲線和靜壓升-聲壓級曲線得到風機的聲壓級-流量曲線。比如在圖3中曲線上取坐標值為(0.6，28)的一點，在圖5中取橫坐標靜壓升值為28Pa的點，其對應的縱坐標聲壓值為48. 2dB,從而可知風機Q=O. 6m3/min時，聲壓級為48. 2dB。按照此方法依次類推，最終可得出不同流量時相應的聲壓值，即可獲得風機聲壓級-流量分布。
本發明提供的小型風機氣動噪聲測試方法需要氣動性能試驗臺和風機噪聲測試臺協同工作。為了保證所測量的風機工況點一一對應，要求在氣動測試和噪聲測試中，保證風機轉速的穩定。
權利要求
1.一種全流量下小型風機氣動噪聲聲壓級測試方法，其特徵在於，將風室式氣動性能測試臺測試所得風機的靜壓升-流量曲線和進氣風室噪聲測試臺測試所得靜壓升-聲壓級曲線，經過插值運算得風機聲壓級-流量曲線，所述測試過程中保證待測風機的轉速與氣動測試時一致。
2.根據權利要求I所述全流量下小型風機氣動噪聲聲壓級測試方法，其特徵在於，所述進氣風室噪聲測試臺包括風室測壓孔、風室本體、風扇安裝板、被測風扇、防震橡膠墊和聲學測量系統，風室本體為一腔室，腔室當量直徑應大於待測風機直徑2. 5倍，其中前面為進風口，進風口的對面，即後面中心通過風扇安裝板固定風扇，測壓孔分別開在上、下、左、右面的中心位置，底部四個支撐段下部裝有防振橡膠墊，聲學測量系統包括傳聲器、前置放大器、信號線、採集板卡和測量分析系統，傳聲器安裝在被測風扇中心線偏斜45°方向、距離風扇中心Im的位置，傳聲器將採集到的聲信號轉換成電信號，然後再經過前置放大器、信號線到採集板卡，採集板卡將電信號轉換為數位訊號輸出到測量分析系統進行分析處理，得到噪聲級及信號的頻譜。
全文摘要
本發明涉及一種全流量下小型風機氣動噪聲聲壓級測試方法，將風室式氣動性能測試臺測試所得風機的靜壓升-流量曲線和進氣風室噪聲測試臺測試所得靜壓升-聲壓級曲線，經過插值運算得風機聲壓級-流量曲線，所述測試過程中保證待測風機的轉速與氣動測試時一致。此方法在無輔助風機的條件下，可測得全流量範圍內的風機氣動噪聲數據，便於小型風機氣動性能與噪聲特性的研究。
文檔編號G01H11/06GK102680074SQ201210144689
公開日2012年9月19日 申請日期2012年5月11日 優先權日2012年5月11日
發明者徐洋, 楊愛玲, 王永生, 郎大鵬 申請人:上海理工大學