汽車排氣尾管噪聲測試裝置以及測試方法

2023-05-28 13:52:11 2

專利名稱：汽車排氣尾管噪聲測試裝置以及測試方法
技術領域：
本發明涉及噪聲測試技術，更具體地，涉及汽車排氣尾管噪聲測試裝置以及測試方法。
背景技術：
當前，汽車噪聲是城市環境噪聲主要汙染源之一。在汽車的諸多噪聲源中，排氣噪聲佔很大比例。汽車排氣噪聲的測試對車輛的NVH (Noise、Vibration、Harshness)品質設計提供重要的數據參考。NVH是國際汽車業各大整車製造企業和零部件企業關注的問題之一。有統計資料顯示，整車約有1/3的故障問題與車輛的NVH問題有關，而各大公司有近20%的研發費用消耗在解決車輛的NVH問題上。因此，準確測試排氣噪聲是各大汽車廠商所要解決的重要問題。
中國實用新型專利文件201926502U和201837452U分別公開了 「一種汽車排氣尾管噪聲測試裝置」和「汽車排氣消音器尾管噪聲測試夾具」，分別在便於調節麥克風位置以及減少麥克風抖動方面做了改進。但這兩種裝置至少存在以下缺陷(1)由於這兩個裝置都是通過吸盤吸附在保險槓上，由於汽車行駛振動使麥克風與排氣尾管的位置不能保持固定不變；而距離排氣尾管不同距離處的排氣噪聲是不同的，這在一定程度上會影響測試的準確性。而且當測試加速行駛等惡劣工況時，吸盤會從保險槓上脫落，從而無法完成測試。
(2)沒有考慮溫度因素對測試結果的影響。由於排氣尾管的尾氣溫度較高，對噪聲測量儀器性能會有較大影響。本發明人發現，當聲學傳感器的使用溫度超出80°C時，其測試的數據是不準確的。而測試不準確會直接影響到根據測試結果進行的評價或改進。(3)麥克風的位置調節不夠靈活，並且只設置一個麥克風，每次試驗只能測試一組數據，如果需要不同位置處的測試數據，只能再重新測試，或是在一次試驗中安裝多個測試裝置，十分不便。

發明內容
本發明的一個目的在於針對上述現有技術中的缺陷之一，提供一種新的汽車排氣尾管噪聲測試裝置。本發明的另一個目的在於提供一種使聲學傳感器相對於排氣尾管的位置保持不變，能夠提高測試準確性的汽車排氣尾管噪聲測試裝置。本發明的再一個目的在於提供一種便於調節聲學傳感器位置的汽車排氣尾管噪聲測試裝置。本發明的又一個目的在於提供一種汽車排氣尾管噪聲測試方法，該測試方法在對排氣尾管進行噪聲測試時，同步採集聲學傳感器處的溫度數據，並根據溫度數據排除無效測試數據。根據本發明的一個方面，提供了一種汽車排氣尾管噪聲測試裝置，包括用於採集排氣尾管的噪聲數據的聲學傳感器和用於處理所述噪聲數據的數據處理器，還包括鄰近所述聲學傳感器設置的溫度傳感器，用於採集所述聲學傳感器所處位置的溫度數據。作為優選，所述數據處理器設置成根據所述溫度數據判斷所述聲學傳感器採集的噪聲數據的有效性。作為優選，本發明的汽車排氣尾管噪聲測試裝置還可以包括適合於可拆卸地安裝在所述排氣尾管處的固定架；環形支架，所述環形支架上設置有多個所述聲學傳感器和至少一個溫度傳感器；和支臂，其連接在所述固定架與所述環形支架之間，以便當所述固定架安裝到所述排氣尾管處時，由所述支臂將所述環形支架支撐在所述排氣尾管的排氣口前方的預定距離處。在一種實施方式中，所述固定架可以包括兩個半圓環抱板，在兩個半圓環抱板的兩端分別向外延伸有連接端，所述兩個半圓環抱板適合於從所述排氣尾管的徑向兩側包圍所述排氣尾管並在所述連接端處相互可拆卸地連接。
在一種實施方式中，所述支臂可以包括連接至環形支架的上支臂和連接至固定架的下支臂，所述上支臂和下支臂之間相互連接並且相對位置可調，以形成所需長度的支臂。在一種實施方式中，所述環形支架可以包括上下兩個同軸設置的等徑圓環，所述兩個圓環之間具有空隙，通過設置若干連接杆固定連接。本發明裝置還可以包括設置在所述環形支架的保持器，用於保持所述聲學傳感器或所述溫度傳感器；所述保持器包括夾持聲學傳感器或溫度傳感器的的夾持件以及安裝在所述環形支架上的緊固裝置，所述夾持件可轉動地連接至所述緊固裝置。所述緊固裝置可以包括兩個相面對設置的夾塊，所述夾塊分別緊貼環形支架的內外表面，夾塊的相面對側形成有與所述環形支架內外表面相適配的形狀，所述兩個夾塊抵靠所述環形支架並能夠沿所述環形支架移動。根據本發明的另一個方面，提供了一種汽車排氣尾管噪聲測試方法，利用前述的汽車排氣尾管噪聲測試裝置進行測試，所述汽車排氣尾管噪聲測試方法包括以下步驟安裝調整步驟將所述汽車排氣尾管噪聲測試裝置固定至排氣尾管，設置所述聲學傳感器和與溫度傳感器的位置；數據採集步驟所述聲學傳感器和所述溫度傳感器分別採集噪聲數據和溫度數據；有效性判斷步驟根據所述溫度傳感器採集的溫度數據判斷所述聲學傳感器採集的噪聲數據是否有效，當判定無效時，重新執行安裝調整步驟和數據採集步驟；當判定有效時，執行數據處理步驟；數據處理步驟將所述聲學傳感器採集到的噪聲數據取平均值，得到有效的噪聲參考值。其中，在有效性判斷步驟中，判定噪聲數據是否有效的標準是溫度數據中有溫度值超過80°C，則判定無效；若溫度數據中沒有任何溫度值超過80°C，則判定有效。本發明的汽車排氣尾管噪聲測試裝置設置在排氣尾管上相比於用吸盤吸附在保險槓上更加牢固可靠，使聲學傳感器相對於排氣尾管的位置保持不變，有利於提高測試的準確性。更加適合於測試加速行駛的惡劣工況。在進行噪聲測試時，溫度傳感器能夠實時同步監測聲學傳感器處的溫度數據，並根據溫度數據排除無效測試數據。本發明還能夠方便地調整聲學傳感器與排氣尾管口的距離和角度。本發明也還可以通過設置多個聲學傳感器和多個溫度傳感器，同時採集排氣尾管處不同溫度的多個位置的噪聲數據。試驗結果準確度高，誤差小，實用性強。


圖I為根據本發明的汽車排氣尾管噪聲測試裝置的結構示意圖。圖2是圖I中汽車排氣尾管噪聲測試裝置局部A的放大圖。圖3是圖2的俯視圖。圖4為根據本發明的上支臂的結構示意圖。圖5為根據本發明的汽車排氣尾管噪聲測試方法流程圖。
具體實施例方式下面結合附圖及實施例，詳細描述本發明的內容。如圖I所示，本發明的汽車排氣尾管噪聲測試裝置，包括用於採集排氣尾管的噪聲數據的聲學傳感器6和用於處理噪聲數據的數據處理器(圖中未示出)，以及鄰近聲學傳感器6設置的溫度傳感器7。溫度傳感器7用於採集聲學傳感器6所處位置的溫度數據。採集後的溫度數據和噪聲數據被輸送至數據處理器中，由數據處理器根據溫度數據判斷噪聲數據的有效性以及對有效噪聲數據進行一定的處理。本發明的汽車排氣尾管噪聲測試裝置還包括包括固定架2和環形支架5。固定架2適合於可拆卸地安裝在排氣尾管I處。環形支架5上可設置有多個聲學傳感器6和至少一個溫度傳感器7。固定架2與環形支架5通過支臂3連接，當固定架2安裝到排氣尾管I處時，由支臂3將環形支架5支撐在排氣尾管I的排氣口前方的預定距離處。固定架2可以包括兩個半圓環抱板，在兩個半圓環抱板的兩端分別向外延伸有連接端。這兩個半圓環抱板適合於從排氣尾管I的徑向兩側將排氣尾管I包圍，且可以在連接端處通過緊固件可拆卸地連接。支臂3可以由上支臂32和下支臂31組成。上支臂32連接至環形支架5，在圖I所示的實施例中，可以通過螺栓4相連接。下支臂31與固定架2連接，例如可以與固定架2的連接端一起通過螺栓連接至排氣尾管I上。上支臂32和下支臂31之間相互連接並且相對位置可調，以形成所需長度的支臂3。在圖4所示的實施例中，上支臂32可以設有滑槽321，支臂3能夠通過滑槽321進行長度調節，可以通過緊固件將其定位連接。上支臂32還可以包括沿滑槽321所在平面向外延伸的彎折部322，彎折部322連接有垂直於彎折部322所在平面的接頭部323。接頭部323上可以形成有螺栓孔，通過螺栓4將上支臂32固定連接在環形支架5上。該上支臂32的重量較輕，且具有良好的力學性能，能夠與環形支架5較穩固地連接。下支臂31也可以設有滑槽311，通過改變上支臂32和下支臂31間滑槽321和311的相對位置，就可以調整環形支架5與排氣尾管I的排氣口之間的距離。在圖I所示的實施例中，環形支架5可以包括上下兩個同軸設置的等徑圓環51、52。圓環51、52之間具有空隙54，通過設置若干連接杆53將圓環51和52進行固定連接。環形支架5上可以同時設置聲學傳感器6和採集聲學傳感器6處溫度數據的溫度傳感器7。溫度傳感器7採集溫度數據的部位應該儘可能設置得靠近聲學傳感器6採集噪聲數據的部位。環形支架5上也可以同時設置多個聲學傳感器6，也可以設置多個溫度傳感器7，分別與每一個聲學傳感器6相配合使用。聲學傳感器6和/或溫度傳感器7可以通過保持器固定連接在環形支架5上。在圖2和圖3所示的實施例中，保持器包括夾持聲學傳感器或溫度傳感器7的夾持件8。夾持件8可以通過緊固裝置可轉動地安裝在環形支架5上。夾持件可以包括具有開口的環形壁，環形壁開口兩端分別外翻延伸形成一對夾片81。可以在夾片81上設置螺栓孔，通過螺栓9與一 L形連接件10相連接。L形連接件10具有互相基本垂直的橫、豎面板，豎面板上設有螺栓孔，通過螺栓9與夾片81相連接。L形連接件10的橫面板通過緊固裝置連接至環形支架5上。在圖2和圖3所示的實施例中，緊固裝置可以包括兩個相面對設置的夾塊11、12，夾塊 11、12分別緊貼環形支架5的內外表面。夾塊11和夾塊12的相面對側分別形成有與環形支架5的內外表面相適配的形狀，兩個夾塊11、12抵靠在環形支架5並能夠沿環形支架5移動，可以通過螺栓13將其固定連接在環形支架5上。L形連接件10的橫面板與緊貼環形支架5內表面的夾塊11相連接。通過L形連接件10圍繞螺栓13相對於環形支架5的轉動可以實現微調整聲學傳感器6的位置。還可以通過夾片81圍繞螺栓9相對於L形連接件10豎面板的轉動，實現調整聲學傳感器6的角度。如圖5所示，在採用本發明的汽車排氣尾管噪聲測試裝置進行排氣噪聲測試時，主要包括安裝調整步驟、數據採集步驟、有效性判斷步驟以及數據處理步驟。其中，安裝調整步驟包括將本發明的汽車排氣尾管噪聲測試裝置固定至排氣尾管I處，設置聲學傳感器6和與聲學傳感器6相配合使用的溫度傳感器7的位置。數據採集步驟包括聲學傳感器6和溫度傳感器7分別採集配合使用的噪聲數據和溫度數據。有效性判斷步驟包括根據溫度傳感器7採集的溫度數據判斷聲學傳感器6採集的噪聲數據是否有效，當判定無效時，重新執行安裝調整步驟和數據採集步驟；當判定有效時，執行數據處理步驟。數據處理步驟可以包括聲學傳感器6採集到的噪聲數據取平均值，得到有效的噪聲參考值。在數據處理步驟中，也可以同時提供該噪聲參考值的測試位置，即聲學傳感器6相對於排氣尾管I的距離和角度，以利於進一步提高對同型號車輛在噪聲評價測試或改進噪聲性能測試中的準確性，提高測試數據的可參考性。有效性判斷步驟和數據處理步驟均可以在數據處理器中進行。將所採集的溫度數據和噪聲數據輸入至數據傳感器後，由數據處理器判斷噪聲數據是否有效，無效數據將被排除。本發明人發現在溫度大於一定的極限值時，聲學傳感器採集到的數據不準確。實驗表明，該極限值可以為80°C。因此，在有效性判斷步驟中，判定數據是否有效的標準可以是與噪聲數據配合使用的溫度數據中有溫度值超過80°C時，則排除該組數據；然後返回安裝調整步驟，增加聲學傳感器6和溫度傳感器7距排氣尾管I的排氣口的距離，再重新採集溫度數據和噪聲數據；若溫度數據中任何一個溫度值都不超過80°C，則執行數據處理步驟。當在環形支架5上設置多個聲學傳感器6時，可以在每個聲學傳感器6附近設置一個溫度傳感器7，可以調整多個聲學傳感器6的位置和角度，使得本發明能夠在一次測試中同時採集不同和/或相同溫度的多個位置處的噪聲水平，減少由於溫度以及測試位置引起的誤差，增加了可參考數據的數量。對於在相同溫度下多個聲學傳感器6測試的多組有效數據，最終的測試結果也可以對其求平均值。對於不同溫度的情況，可以單獨註明不同位置不同溫度的噪聲值，以便提高測試結果的可對比性和可參考性。
權利要求
1.一種汽車排氣尾管噪聲測試裝置，包括用於採集排氣尾管的噪聲數據的聲學傳感器(6)和用於處理所述噪聲數據的數據處理器，其特徵在於，還包括鄰近所述聲學傳感器(6)設置的溫度傳感器(7 )，用於採集所述聲學傳感器(6 )所處位置的溫度數據。
2.根據權利要求I所述的汽車排氣尾管噪聲測試裝置，其特徵在於，所述數據處理器設置成根據所述溫度數據判斷所述聲學傳感器(6 )採集的噪聲數據的有效性。
3.根據權利要求I或2所述的汽車排氣尾管噪聲測試裝置，還包括 適合於可拆卸地安裝在所述排氣尾管(I)處的固定架(2); 環形支架(5 )，所述環形支架(5 )上設置有多個所述聲學傳感器(6 )和至少一個溫度傳感器(7);和 支臂(3)，其連接在所述固定架(2)與所述環形支架(5)之間，以便當所述固定架(2)安 裝到所述排氣尾管(I)處時，由所述支臂(3 )將所述環形支架(5 )支撐在所述排氣尾管(I)的排氣口前方的預定距離處。
4.根據權利要求3所述的汽車排氣尾管噪聲測試裝置，其特徵在於，所述固定架(2)包括兩個半圓環抱板，在兩個半圓環抱板的兩端分別向外延伸有連接端，所述兩個半圓環抱板適合於從所述排氣尾管(I)的徑向兩側包圍所述排氣尾管(I)並在所述連接端處相互可拆卸地連接。
5.根據權利要求3所述的汽車排氣尾管噪聲測試裝置，其特徵在於，所述支臂(3)包括連接至環形支架(5)的上支臂(32)和連接至固定架(2)的下支臂(31)，所述上支臂(32)和下支臂(31)之間相互連接並且相對位置可調，以形成所需長度的支臂(3)。
6.根據權利要求3所述的汽車排氣尾管噪聲測試裝置，其特徵在於，所述環形支架(5)包括上下兩個同軸設置的等徑圓環(51，52)，所述兩個圓環(51，52)之間具有空隙(54)，通過設置若干連接杆(53)固定連接。
7.根據權利要求6所述的汽車排氣尾管噪聲測試裝置，其特徵在於，還包括設置在所述環形支架(5)的保持器，用於保持所述聲學傳感器(6)或所述溫度傳感器(7);所述保持器包括夾持聲學傳感器(6 )或溫度傳感器(7 )的的夾持件(8 )以及安裝在所述環形支架(5 )上的緊固裝置，所述夾持件可轉動地連接至所述緊固裝置。
8.根據權利要求7所述的汽車排氣尾管噪聲測試裝置，其特徵在於，所述緊固裝置包括兩個相面對設置的夾塊(11，12)，所述夾塊(11，12)分別緊貼環形支架(5)的內外表面，夾塊(11，12)的相面對側形成有與所述環形支架(5)內外表面相適配的形狀，所述兩個夾塊(11，12 )抵靠所述環形支架(5 )並能夠沿所述環形支架(5 )移動。
9.一種汽車排氣尾管噪聲測試方法，利用權利要求1-8任一項所述的汽車排氣尾管噪聲測試裝置進行測試，所述汽車排氣尾管噪聲測試方法包括以下步驟 安裝調整步驟將所述汽車排氣尾管噪聲測試裝置固定至排氣尾管(1)，設置所述聲學傳感器(6)和與溫度傳感器(7)的位置； 數據採集步驟所述聲學傳感器(6)和所述溫度傳感器(7)分別採集噪聲數據和溫度數據； 有效性判斷步驟根據所述溫度傳感器(7)採集的溫度數據判斷所述聲學傳感器(6)採集的噪聲數據是否有效，當判定無效時，重新執行安裝調整步驟和數據採集步驟；當判定有效時，執行數據處理步驟；數據處理步驟將所述聲學傳感器(6)採集到的噪聲數據取平均值，得到有效的噪聲參考值。
10.根據權利要求9所述的汽車排氣尾管噪聲測試方法，其特徵在於，在有效性判斷步驟中，判定噪聲數據是否有效的標準是溫度數據中有溫度值超過80°C，則判定無效；若溫度數據中沒有任何溫度值超過80°C，則判定有效。
全文摘要
本發明公開了一種汽車排氣尾管噪聲測試裝置以及測試方法。所述汽車排氣尾管噪聲測試裝置包括用於採集排氣尾管的噪聲數據的聲學傳感器和用於處理所述噪聲數據的數據處理器，還包括鄰近所述聲學傳感器設置的溫度傳感器，用於採集所述聲學傳感器所處位置的溫度數據。在進行噪聲測試時，溫度傳感器能夠實時同步監測聲學傳感器處的溫度情況。本發明的汽車排氣尾管噪聲測試裝置設置在排氣尾管上相比於用吸盤吸附在保險槓上更加牢固可靠，使聲學傳感器相對於排氣尾管口的位置保持不變，有利於提高測試的準確性。更加適合於測試加速行駛的惡劣工況。本發明還能夠方便地調整聲學傳感器與排氣尾管口的距離和角度。
文檔編號G01H17/00GK102853901SQ201210326528
公開日2013年1月2日 申請日期2012年9月6日 優先權日2012年9月6日
發明者宋百忠, 王海林, 劉強, 楊安志, 趙福全 申請人:浙江吉利汽車研究院有限公司杭州分公司, 浙江吉利汽車研究院有限公司, 浙江吉利控股集團有限公司