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使用NI LabVIEW和PXI进行噪声源特征识别

作者:时间:2011-06-13来源:电子产品世界

  第二种方案是采用近场线性阵列,我们使用它来研究风扇噪声源附近噪声的音调和稳定性。线性阵列包括23个四分之一英寸的GRAS麦克风,如图5.所示间隔半英寸安装布置。然后在机箱面上方手动步进阵列,步进间隔为四分之一英寸或半英寸,从而绘制出二维声压场。由于风扇正上方的麦克风因空气流动产生了附加噪声,因此二维压力场绘图时只采用气流外部的麦克风。图5.中还可以看见四个小圆形扬声器,它们用于对声场进行主动控制。主动控制启用时,线性阵列可用于测定近声场中产生的变化。

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/120355.htm

图5. 用于近场风扇噪声特征识别的线性阵列

      这些实验方案带来了一个新的问题—麦克风的标定。高精度测量要求频繁的校准,对于高通道数应用而言这十分耗时。为了简化这一过程,我们为PXI系统开发了一套“灵活”的麦克风标定方法。在标定过程中,只需一个研究人员首先启动控制室内笔记本上的程序,然后带着标定器进入隔音室。软件同步从所有活跃通道快速采集数据并利用中的频率/幅值检测VI搜索数据获得有效的标定信号(250或1000Hz)。这个过程在程序循环内不断进行直至检测到一个麦克风通道的有效标定信号。一旦确定通道,研究人员可以使用信号和振动工具包内的SVL标定麦克风VI标定该通道。

  消声室的一个LED确保研究人员获知标定状态(见图2. 中的红白线缆)。LED由PXI-4461模块的模拟输出以中生成的12V方波直接驱动。方波脉冲的频率和持续时间告知研究人员标定是否顺利运行。这一标定过程十分有效,现在一个研究员可以用5分钟左右的时间标定完23个麦克风。而杨百翰大学的其他数据采集平台上标定同样数目的麦克风通常需要两个人且花费时间更长。程序使得频繁标定变得更加简单方便。

  开发应用程序

  声学研究小组使用PXI系统只花费了几个月时间就将风扇噪声特征识别系统开发完毕。然而,这些测量并不需要模块的任何一项重要性能。本系统是用于火箭和喷气式飞机的噪声测量,这些应用具有更高的性能要求。

  火箭和喷气式飞机噪声的高幅值特征识别是现阶段的研究难点。这些噪声源的近场存在激波,激波上升时间快、含有重要的高频成分,因而需要采用高带宽的测量系统。此外,声音信号幅值随着频率和发动机工况不断变动,这要求测量系统拥有一个较大的动态范围。

  利用PXI-446x模块,基于PXI和笔记本电脑的系统提供了高度灵活的测量。另外,实时导出大量数据的能力使得阵列测量成为可能,因而在发动机运行测试时能最大程度地发挥测量系统的潜能。

 

图6. F-16喷气式飞机噪声测量

 


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关键词: NI LabVIEW PXI-466x IEPE

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