風(fēng)扇異音檢測(cè)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及風(fēng)扇檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種風(fēng)扇異音檢測(cè)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 從大型機(jī)械設(shè)備到電子設(shè)備，散熱風(fēng)扇是設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)的保證。隨著電子產(chǎn)品的 不斷發(fā)展，散熱風(fēng)扇的噪音問題直接影響影響到人們的生活，也受到越來越多的關(guān)注。制造 廠開始重視并嚴(yán)格到不允許有任何異音，所以對(duì)風(fēng)扇異音檢測(cè)的要求變得十分迫切。目前 風(fēng)扇異音檢測(cè)幾乎都是通過培訓(xùn)專門的檢驗(yàn)員來對(duì)下線之前的風(fēng)扇進(jìn)行聽音甄別，并以此 來判斷風(fēng)扇的優(yōu)、次。且長(zhǎng)期以來都難以由自動(dòng)化裝置來進(jìn)行替代，耗費(fèi)了大量人工勞動(dòng)成 本，而且由于人的重復(fù)單調(diào)勞動(dòng)判斷使得工人疲勞、主觀判斷失準(zhǔn)，經(jīng)常出現(xiàn)漏判、誤判和 錯(cuò)判的情況，異音檢測(cè)很難達(dá)到有效控制，導(dǎo)致殘次品流入市場(chǎng)，對(duì)公司造成影響。
[0003] 中國(guó)專利申請(qǐng)CN201410428701.5公開了一種風(fēng)扇異音共振測(cè)量設(shè)備，包括有底 座、風(fēng)扇固定座、共振件、共振件固定座以及振動(dòng)信號(hào)拾取分析裝置，風(fēng)扇固定座與共振件 固定座分別安裝于底座上;該風(fēng)扇固定座上具有一用于嵌置風(fēng)扇的嵌置槽，風(fēng)扇出風(fēng)口朝 上嵌置于該嵌置槽中；該共振件下端傾斜固定于共振件固定座上，共振件上端斜向伸展于 風(fēng)扇出風(fēng)口上方;該振動(dòng)信號(hào)拾取分析裝置與共振件相連接，該振動(dòng)信號(hào)拾取分析裝置包 括加速度傳感器和與之連接用以分析及顯示振動(dòng)信號(hào)的分析儀。該專利申請(qǐng)通過檢測(cè)經(jīng)風(fēng) 扇振動(dòng)引起共振的共振件來檢測(cè)風(fēng)扇異音，間接檢測(cè)容易引起誤差，從而影響檢測(cè)結(jié)果的 可靠性。
[0004] 中國(guó)專利申請(qǐng)CN201220114427.0公開了一種中小型橋梁運(yùn)營(yíng)期的安全預(yù)警裝置， 包括NICompactRIO機(jī)箱，該NICompactRIO機(jī)箱中安裝有NICompactRIO嵌入式控制器、 NI9237數(shù)據(jù)采集卡、NI9203數(shù)據(jù)采集卡和NI9234數(shù)據(jù)采集卡，所述NI9237數(shù)據(jù)采集卡、 NI9203數(shù)據(jù)采集卡和NI9234數(shù)據(jù)采集卡分別與NlCompactRIO嵌入式控制器連接，所述 NI9237數(shù)據(jù)采集卡上連接有應(yīng)變計(jì)，所述NI9203數(shù)據(jù)采集卡上連接有壓力變送器，所述 NI9234數(shù)據(jù)采集卡上連接有加速度傳感器。NlCompactRIO機(jī)箱是美國(guó)國(guó)家儀器公司生產(chǎn)的 數(shù)據(jù)采集平臺(tái)，與其連接的多種數(shù)據(jù)采集板卡可用于各種模擬、數(shù)字信號(hào)的采集，所有數(shù)據(jù) 采集板卡均支持熱插拔，使用方便可靠性高。這樣高精度的NI數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)還沒有被應(yīng)用 于風(fēng)扇異音的檢測(cè)過程中。
[0005] 風(fēng)扇在使用過程中的發(fā)熱情況也應(yīng)當(dāng)被列入檢測(cè)范圍中，其在一定程度上反映了 風(fēng)扇組件是否存在工作異常的情況，然而檢測(cè)時(shí)間一般較短，在檢測(cè)過程中難以將風(fēng)扇的 發(fā)熱情況反映出來。
[0006] 另外，在風(fēng)扇異音的檢測(cè)中，往往需要將感應(yīng)部件連接至待測(cè)風(fēng)扇上，而待測(cè)風(fēng)扇 大多沒有便于安裝感應(yīng)部件的設(shè)置，對(duì)檢測(cè)造成困難；同時(shí)需要將待測(cè)風(fēng)扇與某些檢測(cè)部 件進(jìn)行連接，而不同風(fēng)扇的穩(wěn)固性不同，若風(fēng)扇放置不穩(wěn)也將對(duì)檢測(cè)造成影響，甚至導(dǎo)致檢 測(cè)誤差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的旨在提供一種測(cè)試過程更加穩(wěn)定及自動(dòng)化程 度高、測(cè)試結(jié)果更加精準(zhǔn)可靠的風(fēng)扇異音檢測(cè)系統(tǒng)。
[0008] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案： 風(fēng)扇異音檢測(cè)方法，包含以下步驟： 51、 感應(yīng)并識(shí)別待測(cè)風(fēng)扇因振動(dòng)產(chǎn)生的加速度信號(hào)和待測(cè)風(fēng)扇的聲音信號(hào)； 52、 采集待測(cè)風(fēng)扇的加速度信號(hào)和聲音信號(hào)； 53、 通過將待測(cè)風(fēng)扇的加速度信號(hào)與聲音信號(hào)進(jìn)行頻域轉(zhuǎn)換和時(shí)域轉(zhuǎn)換提取出待測(cè)風(fēng) 扇的特征數(shù)據(jù)； 54、 對(duì)待測(cè)風(fēng)扇的預(yù)期數(shù)據(jù)進(jìn)行建模，并將待測(cè)風(fēng)扇的特征數(shù)據(jù)于預(yù)期數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比； 55、 根據(jù)特征數(shù)據(jù)與預(yù)期數(shù)據(jù)間是否存在差異以及差異的大小對(duì)待測(cè)風(fēng)扇進(jìn)行分類。
[0009] 進(jìn)一步地，上述風(fēng)扇異音檢測(cè)方法中步驟S1還包括通過將待測(cè)風(fēng)扇產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn) 換成電信號(hào)從而獲得待測(cè)風(fēng)扇的熱能信號(hào)，步驟S2還包括采集該熱能信號(hào)，步驟S3還包括 通過將待測(cè)風(fēng)扇的熱能信號(hào)進(jìn)行頻域轉(zhuǎn)換和時(shí)域轉(zhuǎn)換，步驟S3、S4、S5中的特征數(shù)據(jù)還包括 通過將待測(cè)風(fēng)扇的熱能信號(hào)進(jìn)行頻域轉(zhuǎn)換和時(shí)域轉(zhuǎn)換提取出來的特征數(shù)據(jù)。
[0010] 風(fēng)扇異音檢測(cè)系統(tǒng)，包括： 傳感器模塊，包括加速度傳感器和聲音傳感器，該加速度傳感器用于識(shí)別及傳輸待測(cè) 風(fēng)扇因振動(dòng)產(chǎn)生的加速度信號(hào)，該聲音傳感器用于識(shí)別及傳輸待測(cè)風(fēng)扇的聲音信號(hào)； 信號(hào)采集模塊，該信號(hào)采集模塊包括用于采集加速度信號(hào)及聲音信號(hào)的NI9234數(shù)據(jù)采 集卡、以及用于實(shí)現(xiàn)多通道信號(hào)測(cè)量的NI CDAQ-9188XT以太網(wǎng)機(jī)箱，該NI9234數(shù)據(jù)采集卡 分別連接加速度傳感器和聲音傳感器，該NI9234數(shù)據(jù)采集卡還連接NI CDAQ-9188XT以太網(wǎng) 機(jī)箱； 設(shè)置于計(jì)算機(jī)內(nèi)的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，該數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)包括基于Labview的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換及特 征提取模塊和基于Mat lab的數(shù)學(xué)建模分析系統(tǒng)模塊，該基于Labview的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換及特征提 取模塊分別連接NI CDAQ-9188XT以太網(wǎng)機(jī)箱和基于Matlab的數(shù)學(xué)建模分析系統(tǒng)模塊，該基 于Labview的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換及特征提取模塊用于接收來自信號(hào)采集模塊的加速度信號(hào)及聲音信 號(hào)、并通過對(duì)采集的信號(hào)進(jìn)行時(shí)域及頻域的變換進(jìn)行特征提取;該基于Matlab的數(shù)學(xué)建模 分析系統(tǒng)模塊對(duì)待測(cè)風(fēng)扇的預(yù)期數(shù)據(jù)進(jìn)行建模并將來自基于Labview的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換及特征提 取模塊的特征數(shù)據(jù)與預(yù)期數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，根據(jù)該特征數(shù)據(jù)與預(yù)期數(shù)據(jù)間是否存在差異以及 差異的大小對(duì)待測(cè)風(fēng)扇進(jìn)行分類。
[0011] 進(jìn)一步地，傳感器模塊還包括熱電轉(zhuǎn)換器，該熱電轉(zhuǎn)換器用于將待測(cè)風(fēng)扇產(chǎn)生的 熱能轉(zhuǎn)換為電信號(hào)從而獲得待測(cè)風(fēng)扇的熱能信號(hào)，該熱電轉(zhuǎn)換器連接NI9234數(shù)據(jù)采集卡。
[0012] 優(yōu)選地，熱電轉(zhuǎn)換器包含經(jīng)導(dǎo)電金屬片串聯(lián)而成的至少兩條長(zhǎng)條狀熱電厚膜，該 熱電厚膜以碲化銻粉末為熱電導(dǎo)電顆粒、以乙基纖維素為粘結(jié)劑、以松油醇為溶劑制備而 成，碲化銻粉末與乙基纖維素的質(zhì)量比范圍為172:1至175:1，將按照該質(zhì)量比稱量好的碲 化銻粉末分散入乙基纖維素的松油醇溶液中制成漿料，再用絲網(wǎng)印刷或旋涂的方式將該漿 料制成條狀厚膜，條狀厚膜成型后經(jīng)冷等靜壓提高其致密度。
[0013] 優(yōu)選地，選用的碲化銻粉末的細(xì)度為200目。
[0014] 優(yōu)選地，冷等靜壓的壓強(qiáng)為8MPa。
[0015] 優(yōu)選地，本發(fā)明提供的風(fēng)扇異音檢測(cè)系統(tǒng)還包括用于固定待測(cè)風(fēng)扇的固定支架， 該固定支架包括一固定座、設(shè)置于固定座上的立柱、以及連接于立柱上的夾具，該夾具包括 注塑為一體的安裝部與夾取部，該安裝部以可活動(dòng)的方式穿過立柱，該安裝部上穿插有一 與安裝部螺旋配合的螺桿，該螺桿位于安裝部?jī)?nèi)的一端形成一用于頂壓立柱以固定夾具位 置的頂壓部，用于連接待測(cè)風(fēng)扇的夾取部?jī)?nèi)側(cè)設(shè)置有柔性?shī)A板。
[0016] 優(yōu)選地，夾取部外側(cè)上設(shè)置有用于設(shè)置聲音傳感器和加速度傳感器的安裝孔。
[0017] 優(yōu)選地，立柱上設(shè)置有表示立柱高度的刻度。
[0018] 本發(fā)明的有益效果在于： (1) 集信號(hào)采集、分析與判斷為一體，減少人工因界限判斷不一致而帶來的誤判問題； (2) 測(cè)試更加穩(wěn)定、快捷和方便，自動(dòng)化程度高，節(jié)省人工成本，有利于提高生產(chǎn)效率； (3) 依據(jù)NI的高精度采集模塊，大大提高了檢測(cè)的準(zhǔn)確度和檢測(cè)結(jié)果的可靠度； (4) 條狀熱電厚膜相串聯(lián)形成的熱電轉(zhuǎn)換器能高效率地將待測(cè)風(fēng)扇的發(fā)熱情況轉(zhuǎn)換為 電信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)，克服了檢測(cè)時(shí)間短難以反映出待測(cè)風(fēng)扇發(fā)熱情況的難題； (5) 熱電厚膜由碲化銻熱電材料、乙基纖維素和松油醇制備而成，其中碲化銻是繼碲化 鉍之后新興的熱電材料，具備良好的熱電性能，乙基纖維素具有粘合、填充、成膜等作用，其 不溶于水并且熱穩(wěn)定性好，一定程度上保障了熱電轉(zhuǎn)換器的穩(wěn)定性； (6) 乙基纖維素與松油醇相對(duì)于制造熱電厚膜的其他常規(guī)材料而言價(jià)格更為低廉，并 且性能上佳，毒性微小，有利于保障人體健康的同時(shí)有助于降低生產(chǎn)成本； (7) 熱電導(dǎo)電顆粒碲化銻粉末與作為粘合劑的乙基纖維素之間的質(zhì)量比增大至172:1 至175:1，在保證厚膜能成型的前提下極大地降低了粘合劑在熱電厚膜中所占的體積比，或 者說極大地增加了熱電導(dǎo)電顆粒在熱電厚膜中所占的體積比，從而提高了熱電厚膜的熱電 性能； (8) 發(fā)明人使用本發(fā)明所提供的熱電厚膜制備方法制備得的碲化銻熱電厚膜的功率因 子達(dá)到0.27 mW/m.K2,參考2011年發(fā)表在英國(guó)皇家物理學(xué)會(huì)的期刊平臺(tái)Ι0Ρ SCIENCE上的 論文〈〈Dispenser-printed planar thick-film thermoelectric energy generators〉〉（印 刷法制二維熱電厚膜能源發(fā)電機(jī)），該論文以碲化銻為熱電導(dǎo)電顆粒、以環(huán)氧樹脂為粘結(jié) 劑，制備出來的碲化銻熱電厚膜的功率因子為0.16 mW/m · K2,本發(fā)明提供的碲化銻熱電厚 膜制備方法提高了碲化銻熱電厚膜的熱電轉(zhuǎn)換效率，應(yīng)用于風(fēng)扇檢測(cè)中更有利于檢測(cè)待測(cè) 風(fēng)扇的發(fā)熱情況； (9) 使用固定支架對(duì)待測(cè)風(fēng)扇進(jìn)行固定，更加便于檢測(cè)； (10) 夾具的夾取部?jī)?nèi)側(cè)設(shè)置有柔性?shī)A板，增強(qiáng)了夾具與待測(cè)風(fēng)扇貼合的緊密程度，使 夾具與待測(cè)風(fēng)扇處于同樣的振動(dòng)頻率上，避免因增加夾具影響異音檢測(cè)； (11) 夾具的夾取部外側(cè)上設(shè)置有安裝孔，便于對(duì)聲音傳感器和加速度傳感器進(jìn)行安 裝，克服了傳感器難以貼近待測(cè)風(fēng)扇的難題； (12) 用于夾取待測(cè)風(fēng)扇的夾具通過可活動(dòng)的形式連接于立柱上，可根據(jù)實(shí)際需要調(diào)節(jié) 夾具的高度； (13) 立柱上設(shè)置有刻度，有利于夾具尚度的精確調(diào)整，從而有利于檢測(cè)質(zhì)量的提尚； (14) 同時(shí)使用兩個(gè)相對(duì)放置的固定支架夾取待測(cè)風(fēng)扇，使待測(cè)風(fēng)扇懸空進(jìn)行異音檢 測(cè)，可排除因待測(cè)風(fēng)扇放置不穩(wěn)固所產(chǎn)生的異音。
[0019]
【附圖說明】
[0020] 圖1是本發(fā)明風(fēng)扇異音檢測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。
[0021 ]圖2是本發(fā)明風(fēng)扇異音檢測(cè)方法的流程框圖。
[0022]圖3是本發(fā)明中熱電轉(zhuǎn)換器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023] 附圖標(biāo)記:1、熱電厚膜;2、導(dǎo)電金屬片。
[0024]
【具體實(shí)施方式】
[0025]下面，結(jié)合附圖以及【具體實(shí)施方式】，對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步描述：