顆粒碰撞噪聲檢測分析儀的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于機械電子技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及數(shù)據(jù)采集控制電路的設(shè)計制造、模擬數(shù)字信號處理，激振器及其功放設(shè)計制造、轉(zhuǎn)動臺設(shè)計制造、超聲傳感器設(shè)計制造、傳感器通道擴展臺設(shè)計制造和信號控制分析軟件的編寫。
【背景技術(shù)】
[0002]同類:國內(nèi)沒有專業(yè)用于封裝器件多余物檢測分析的顆粒碰撞噪聲檢測分析儀。國外僅美國有用于檢測小型封裝電子器件的粒子碰撞噪聲檢測儀。
[0003]相關(guān):本發(fā)明中涉及的部分部件國內(nèi)有類似應(yīng)用，但本發(fā)明中有特殊改動:
[0004]1.常規(guī)激振器能實現(xiàn)振動激勵而不能實現(xiàn)lOOOg的沖擊，本發(fā)明的激振裝置能實現(xiàn)振動及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而不能輸出轉(zhuǎn)臺控制信號，本發(fā)明可實現(xiàn)激振器及轉(zhuǎn)臺控制。
[0006]3.常規(guī)超聲傳感器在高頻應(yīng)用較廣，而同時應(yīng)用于低頻及高頻領(lǐng)域且能多點擴展的沒用，本發(fā)明中可實現(xiàn)多點及寬屏兼容。
[0007]4.常規(guī)轉(zhuǎn)臺能收到控制，本發(fā)明可集成軟件控制
[0008]5.相關(guān)軟件能實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集信號分析功能，但不能實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫自動對比多余物類型，本發(fā)明可以自動調(diào)用數(shù)據(jù)庫多余物類型。
[0009]具體比較:國內(nèi)無專業(yè)用于封裝器件可動多余物檢測的顆粒碰撞噪聲檢測分析儀無可比性。僅美國有用于檢測小型封裝電子器件的粒子碰撞噪聲檢測儀。該儀器能測試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分析儀能測試3噸以下被測產(chǎn)品(含整機及部件)，測試產(chǎn)品形狀不受限制，帶分析功能能自動識別多余物類型及報告產(chǎn)生原因。
[0010]國內(nèi)尚無顆粒碰撞噪聲檢測分析儀設(shè)備，屬于技術(shù)市場空白。國外顆粒碰撞噪聲檢測設(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的多余物測試分析要求。
[0011]國內(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)則形狀部件及整機內(nèi)多余物測試分析的設(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。采用多激勵方式包括激振器(振動臺)驅(qū)動激勵及轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)動驅(qū)動激勵，采用大推力功放驅(qū)動提激振器及轉(zhuǎn)臺可搭載被測物重量，采用多通道傳感器分部接入感測不同部位粒子噪音，
[0013]采用集成軟件控制實現(xiàn)驅(qū)動信號輸出，傳感器信號輸入，及數(shù)據(jù)庫自動比對分析功能，實現(xiàn)對大型及異形被測產(chǎn)品的多余物自動檢測分析，克服了國外產(chǎn)品單通道控制、單通道輸入僅能測試500克以下規(guī)則外形被測件的缺點。
[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，使儀器運動激勵單元:振動臺及轉(zhuǎn)臺搭載被測試件運動，對被測件產(chǎn)生振動或轉(zhuǎn)動使存在于其內(nèi)部的多余物如焊錫、塑料碎片、螺釘、墊片等對殼體產(chǎn)生相對移動，并產(chǎn)生聲波信號，該信號由多路柔性貼合感測傳感器感測，傳遞到主機通過軟件分析結(jié)合數(shù)據(jù)庫判斷是否存在可動多余物及多余物數(shù)量、材質(zhì)特點，并出具分析報告及產(chǎn)線生產(chǎn)改進建議，達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.儀器能多點分別測試及模塊化組合測試臺面大小，測試臺面大小可模塊化擴展，能獨立區(qū)分各檢測點信號。每個測試小臺面由4個檢測點組成，小臺面可疊加組成大的測試臺面，從而能測更大的被測試件(被測件尺寸大于15OmmX 15Omm，小于3mX3m)。
[0017]2.儀器可自由設(shè)定運動執(zhí)行程序，振動值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4-64路同時輸入，感測通道由4路、8路、12路、16路模塊化組合，最大可達64路信號輸入。靈敏度75dB( OdB = lv/ms ),0.3Hz高通濾波。
[0018]3.對非平面被測件能柔性完全貼合其不規(guī)則曲面，保障信號傳遞不衰減。
[0019]4.能結(jié)合數(shù)據(jù)庫，分析可動多余物數(shù)量、材質(zhì)特點。
【附圖說明】
[0020]1.圖1顆粒碰撞噪聲檢測分析儀結(jié)構(gòu)圖
[0021 ](1)檢測分析儀主機(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)臺驅(qū)動波形。
[0022](2)激勵裝置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)動臺(含驅(qū)動電機及電路)
[0025](5)單點傳感器感測單元
[0026](6)模塊化傳感器感測單元
[0027](7)被測試件1
[0028](8)被測試件2
[0029](9)高沖擊改進裝置
[0030](10)旋轉(zhuǎn)布線裝置a
[0031](11)旋轉(zhuǎn)布線裝置b
[0032]2.圖2模塊化傳感器感測單元
[0033]3.圖3單點及模塊化傳感器柔性貼合示意圖
[0034]4.圖4電磁振動臺及高沖擊改進裝置
[0035]5.圖5轉(zhuǎn)臺旋轉(zhuǎn)布線裝置
【具體實施方式】
[0036]通過儀器軟件設(shè)定沖擊幅值1000g振動幅度值10-20g頻率60-120HZ，振動時間3秒，重復(fù)次數(shù)3次，報警信號10mv-20mv，通過儀器軟件設(shè)定轉(zhuǎn)動速度30rpm，報警信號10-20mv，啟動運動激勵電源，驅(qū)動信號分別通過端口 1，及端口 2驅(qū)動振動臺及轉(zhuǎn)臺，振動臺搭載粒子聲學(xué)傳感器檢測模塊4-64路感測被測件信號并反饋，轉(zhuǎn)臺采用單點分布粒子聲學(xué)傳感器感測信號并反饋。模擬信號經(jīng)濾波處理A/D轉(zhuǎn)換進入主機。當(dāng)被測件內(nèi)部存在可動多余物時這些多余物如焊錫、塑料碎片、螺釘、墊片等對殼體產(chǎn)生相對移動，并產(chǎn)生聲波信號，該信號由被采集分析結(jié)合數(shù)據(jù)庫判斷是否存在可動多余物及多余物數(shù)量、材質(zhì)特點，并出具分析報告及產(chǎn)線生產(chǎn)改進建議。
[0037]實施例:
[0038]1.采用16通道輸入2通道輸出采集控制電路(可擴展)通過PCI總線(或PX1、USB)通信形式集成到具備PC功能主機。
[0039]2.采用mat lab (vb，c或labview)編程驅(qū)動程序及操作軟件。
[0040]3.設(shè)計帶功獨立功放系統(tǒng)具備大推力振動臺(0-3噸)振動臺采用集成沖擊裝置可實現(xiàn)lOOOg高沖擊。
[0041]4.設(shè)計制造帶獨立電機驅(qū)動的轉(zhuǎn)臺，信號傳遞采用滑環(huán)或繞線器形式。
[0042]5.設(shè)計制造單點高靈敏度粒子聲學(xué)傳感器，及傳感器集成模塊(分平面通用設(shè)計及曲面柔性設(shè)計。
[0043 ] 6.部件連接機箱集成，儀器內(nèi)部部件外觀設(shè)計。
[0044] 7.功能實現(xiàn)。
【主權(quán)項】
1.本發(fā)明是一種顆粒碰撞噪聲檢測的分析儀器，包括檢測分析儀主機及固化軟件(1)、激勵裝置a:電磁激振器(2)、激振器功率放大器(3)、激振裝置b:轉(zhuǎn)動臺(含驅(qū)動電機及電路)(4)、單點傳感器感測單元(5)、模塊化傳感器感測單元(6)，其特征在于檢測分析儀主機及固化軟件(1)分別或同時控制激勵裝置a:電磁激振器(2)執(zhí)行振動、lOOOg沖擊及激振裝置2:轉(zhuǎn)動臺(含驅(qū)動電機及電路)執(zhí)行轉(zhuǎn)動激勵，使存在于其內(nèi)部的多余物如焊錫、塑料碎片、螺釘、墊片等對殼體產(chǎn)生相對移動，并產(chǎn)生聲波信號，對應(yīng)的粒子噪聲信號通過能與被測件柔性貼合的單點傳感器單元(5)或能擴展測試臺面大小的模塊化傳感器感測單元(6)，感測傳輸?shù)街鳈C及固化軟件(1 )，主機及固化軟件(1)自動比對分析判斷多余物類型并生成測試報告。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顆粒碰撞噪聲檢測分析儀，其特征是檢測分析儀主機及固化軟件(1)具備多路控制信號輸出功能(2-8路)可分別或同時控制激勵裝置a:電磁激振器(2)執(zhí)行振動，lOOOg沖擊及激振裝置b:轉(zhuǎn)動臺(含驅(qū)動電機及電路)(4)執(zhí)行轉(zhuǎn)動激勵。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顆粒碰撞噪聲檢測分析儀，其特征是檢測分析儀主機及固化軟件(1)調(diào)用數(shù)據(jù)庫參數(shù)自動比對分析判斷多余物數(shù)量類型材質(zhì)生成測試報告。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顆粒碰撞噪聲檢測分析儀，其特征是檢測分析儀主機及固化軟件(1)同時具備多路可擴展4-64路信號輸入。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顆粒碰撞噪聲檢測分析儀，其特征是激勵裝置a:電磁激振器(2)可同時執(zhí)行45-250HZ振動，通過加裝沖擊增強裝置能執(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分析儀，其特征是激振裝置b:轉(zhuǎn)動臺(含驅(qū)動電機及電路)(4)具有旋轉(zhuǎn)接線裝置，能將轉(zhuǎn)動被測件的感測信號引出傳送到檢測分析儀主機及固化軟件(1)，并同步執(zhí)行輸入控制信號的轉(zhuǎn)動激勵，完成大載重范圍0-3噸的被測件激勵驅(qū)動。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顆粒碰撞噪聲檢測分析儀，其特征是單點傳感器感測單元(5)具有和非平面被測件柔性貼合功能，對非平面被測件能柔性完全貼合其不規(guī)則曲面，保障信號傳遞不衰減。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顆粒碰撞噪聲檢測分析儀，其特征是模塊化傳感器感測單元(6)能模塊化擴展感測面積，測試臺面大小可模塊化擴展，能獨立區(qū)分各檢測點信號，小臺面可疊加組成大的測試臺面，從而能測更大的被測試件。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種顆粒碰撞噪聲檢測分析儀，檢測分析儀控制激勵裝置執(zhí)行振動、沖擊及轉(zhuǎn)動，使存在于被測件內(nèi)部的多余物對殼體產(chǎn)生相對移動，并產(chǎn)生聲波信號，信號通過傳感器傳輸?shù)街鳈C，主機及固化軟件自動比對分析判斷多余物類型生成測試報告。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)是否存在可動多余物，分析多余物類型。本發(fā)明的有益效果；多點同步測試及模塊化組合測試臺面大小，獨立區(qū)分各檢測點信號；自定義運動執(zhí)行程序，4-64路檢測信號同時輸入；對非平面被測件能柔性貼合其不規(guī)則曲面，保障信號傳遞不衰減；結(jié)合數(shù)據(jù)庫分析可動多余物數(shù)量、材質(zhì)特點。
【IPC分類】G01M7/02
【公開號】CN105466656
【申請?zhí)枴緾N201510866961
【發(fā)明人】王首達
【申請人】南京碼爾夠傳動科技有限公司
【公開日】2016年4月6日
【申請日】2015年11月30日