一种近场噪声扫描测试装置的制作方法

本发明涉及噪声检测技术领域，特别涉及一种近场噪声扫描测试装置。

背景技术：

对于电机、发动机或其他需要大型试验台架才能运行的设备的噪声测试，由于试验台架等相比被测件自身发出的声音较大，所以可采用近场噪声扫描进行测试，近场噪声扫描测试是指用声速探头，在距离被测件一定距离的测试面上进行扫描，得到被测件表面的噪声分布图，通过噪声分布图确定噪声源的位置，进而分析和解决被测件的噪声问题。

参照图1所示，当采用声速探头测试被测件近场噪声时，如果需要扫描一个面上的噪声分布，需要在距离被测件1一定距离的扫描面2进行扫描；现有技术中，对于近场噪声扫描测试，一般由测试人员手持声速探头进行扫描，也可以通过工业机械手臂夹持声速探头进行扫描。

通过现有技术的方式，由于在测试人员手持声速探头进行扫描时，人手无法保证声速探头在被侧件表面移动的测试距离和移动速度的准确性及一致性，从而使得测试结果误差较大，且由人手持，距离被测件如电机、发动机等较近时，对于测试人员的人身安全有很大隐患；另一方面，由于声速探头十分轻巧，通过工业机械手臂夹持的方式，会造成测试成本的浪费，且存在控制复杂、不易移动等问题。

技术实现要素：

为了提高近场扫描测试的准确性，减小测试结果的误差，同时为了操作简易且提高操作的安全性，本发明实施例提供了一种近场噪声扫描测试装置。所述技术方案如下：

第一方面，提供了一种近场噪声扫描测试装置，所述装置包括底座、第一直线运动构件、第二直线运动构件、第三直线运动构件、以及用于固定声速探头的固定结构；

所述第三直线运动构件安装于所述底座上，所述第一直线运动构件与所述第二直线运动构件、以及所述第二直线运动构件与所述第三直线运动构件分别滑动连接，所述第一直线运动构件、所述第二直线运动构件、以及所述第三直线运动构件两两相互垂直；

所述固定结构滑动连接所述第一直线运动构件。

结合第一方面，在第一种可能实现的方式中，所述装置还包括用于驱动所述固定结构在所述第一直线运动构件上滑动的第一驱动机构，用于驱动所述第一直线运动构件在所述第二直线运动构件上滑动的第二驱动机构，以及用于驱动所述第二直线运动构件在所述第三直线运动构件上滑动的第三驱动机构。

结合第一方面的第一种可能实现的方式，在第二种可能实现的方式中，所述第一驱动机构、所述第二驱动机构及所述第三驱动机构分别包括电机。

结合第一方面的第一种可能实现的方式，在第三种可能实现的方式中所述第一直线运动构件、所述第二直线运动构件及所述第三直线运动构件至少为滚珠丝杠机构或齿轮齿条配合结构或链传动结构中的一种。

结合第一方面至第一方面的第三种中任意一种可能实现的方式，在第四种可能实现的方式中，所述装置还包括第一滑块，所述第一直线运动构件包括第一滑轨，所述固定结构通过所述第一滑块滑动连接所述第一滑轨；

所述第二直线运动构件包括第二滑轨，所述装置还包括设置在所述第一滑轨与所述第二滑轨之间的第二滑块；所述第一滑轨通过所述第二滑块滑动连接所述第二滑轨；

所述第三直线运动构件包括第三滑轨，所述装置还包括设置在所述第二滑轨与所述第三滑轨之间的第三滑块；所述第二滑轨通过所述第三滑块滑动连接所述第三滑轨。

结合第一方面的第四种可能实现的方式，在第五种可能实现的方式中，所述第一滑轨可拆卸连接所述第二滑块，所述第二滑轨可拆卸连接所述第三滑块。

结合第一方面至第一方面的第三种任意一种可能实现的方式，在第六种可能实现的方式中，所述固定结构包括夹紧结构，所述夹紧结构用于夹持所述声速探头。

结合第一方面的第六种可能实现的方式，在第七种可能实现的方式中，所述夹紧结构与所述声速探头接触的部分为吸声材料构成的结构。

结合第一方面至第一方面的第三种任意一种可能实现的方式，在第八种可能实现的方式中，所述装置还包括位移传感器，所述位移传感器的安装位置与所述声速探头的安装位置相对应；优选的，所述位移传感器安装于所述第一滑块上。

结合第一方面至第一方面的第三种任意一种可能实现的方式，在第九种可能实现的方式中，所述底座设有用于供所述底座移动的滑动轮以及用于锁紧所述滑动轮的锁紧结构；优选地，所述第三直线运动构件可拆卸安装于所述底座上。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：通过本发明提供的该装置，因为该装置的第一直线运动构件与第二直线运动构件、第二直线运动构件与第三直线运动构件分别可滑动连接，且三个直线运动构件之间两两相互垂直，则形成具有x、y、z轴的运动结构，且固定结构与第一直线运动构件滑动连接，而该固定结构用于固定声速探头，从而固定结构与第一直线运动构件之间的滑动连接可以使声速探头沿第一直线运动的轴移动即沿x轴移动，第一直线运动构件与第二直线运动构件之间的滑动连接可以使声速探头沿y轴移动，第二直线运动构件与第三直线运动构件之间的滑动连接可以使声速探头沿z轴移动，从而通过该装置能够对被测件各个方位进行噪声扫描测试，测量过程中能够对声速探头进行固定，从而能够保证移动速度和距离的一致性，提高了测试结果的准确性，且操作方便，易于控制，避免了传统通过手持方式进行噪声测试时对测试人员造成的人身安全隐患的问题，同时避免了人手持声速探头时，由于移动速度和距离的不一致使得采样不均，造成测试结果误差较大的问题；另外，通过该装置避免了通过工业机械手臂夹持声速探头造成的设备浪费、成本高、不易移动及控制复杂的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的声速探头扫描被测件近场噪声的示意图；

图2是本发明实施例提供的近场噪声扫描测试装置的整体结构示意图；

图3是本发明实施例提供的一种直线运动构件结构示意图；

图4是本发明实施例提供的近场噪声扫描测试装置的部分结构示意图；

图5是本发明实施例提供的可拆卸连接方式的结构示意图；

图6是本发明实施例提供的夹紧结构的结构示意图；

图7是本发明实施例提供的位移传感器的安装位置的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

本发明实施例提供了一种近场噪声扫描测试装置，参照图2所示，该装置包括底座40、第一直线运动构件10、第二直线运动构件20、第三直线运动构件30、以及用于固定声速探头50的固定结构60；

第三直线运动构件30安装于底座40上，第一直线运动构件10与第二直线运动构件20、第二直线运动构件20与第三直线运动构件30分别可滑动连接，第一直线运动构件10、第二直线运动构件20、以及第三直线运动构件30两两相互垂直；

固定结构60滑动连接第一直线运动构件10。

通过该三个直线运动构件之间的两两相互垂直使得该三个直线运动构件形成了具有x、y、z轴的运动结构，且两两之间滑动连接，从而使得声速探头可以在空间中沿x、y、z轴移动，使得通过该装置能够对被测件各个方位进行噪声扫描测试。

进一步地，装置还包括用于驱动固定结构60在第一直线运动构件10上滑动的第一驱动机构，用于驱动第一直线运动构件10在第二直线运动构件20上滑动的第二驱动机构，以及用于驱动第二直线运动构件20在第三直线运动构件30上滑动的第三驱动机构。可选的，该第一驱动机构、第二驱动机构及第三驱动机构分别可以包括电机70。

具体的，若第一驱动机构、第二驱动机构及第三驱动机构分别可以包括电机70，则每个电机位于对应的直线运动构件滑轨的一侧，且每个电机的轴与对应的直线运动构件连接；

其中，电机可以通过电机控制器控制，以使电机输出对应的测量参数；该测量参数可以包括转动角度及转速，以使通过该装置的声速探头能够以一定距离及速度测试被测件的近场噪声。

进一步地，第一直线运动构件10、第二直线运动构件20及第三直线运动构件30至少为滚珠丝杠机构或齿轮齿条配合结构或链传动结构中的一种。

示例性的，参照图3所示，图中以第一直线运动构件10为例，可以是当该直线运动构件为滚珠丝杠机构，并包括电机70时的结构示意图；如图3中所示，电机70固定于滚珠丝杠机构的一侧，电机的轴与滚珠丝杠机构通过键相连接，或可以通过其他方式相连接，电机可以由专门的电机控制器进行控制，电机控制器可以根据测试需求(如所需的转动角度及转速)，向电机输出电流信号，控制电机轴输出对应的转动角度及转速，通过电机轴与滚珠丝杠相连，可以带动滚珠丝杠转动，进行使得滑块沿直线导轨按指定的速度和距离进行移动，从而对被测件的近场噪声进行测试。

可选的，该第一直线运动构件、第二直线运动构件及第三直线运动构件还可以为液压滑动缸机构，当直线运动构件为液压滑动缸结构时，对应的驱动机构还可以是与液压滑动缸机构对应的驱动机构，如液压缸、液压回路等。

除此之外，直线运动构件也可以为其他能够实现类似功能的直线运动构件，本发明实施例对此不加以限定，其均在本发明所保护的范围之内。

进一步地，参照图4所示，装置还包括第一滑块11，第一直线运动构件10包括第一滑轨12，固定结构60通过第一滑块11滑动连接该第一滑轨12；具体的，可以将固定机构60固定于第一滑块11下方，通过第一滑块11与第一滑轨12的滑动连接带动固定机构60在第一滑轨上滑动，需要说明的是图2和图4中示出是固定结构60固定于第一滑块11上，在图2和图3中未示出固定结构60；

第二直线运动构件20包括第二滑轨21，装置还包括设置在第一滑轨12与第二滑轨21之间的第二滑块22；第一滑轨12通过第二滑块22滑动连接第二滑轨21；

第三直线运动构件30包括第三滑轨31，装置还包括设置在第二滑轨21与第三滑轨31之间的第三滑块32；第二滑轨21通过第三滑块32滑动连接第三滑轨31。

其中，固定结构60与第一直线运动构件10可以通过第一滑块11滑动连接；固定结构60也可以直接与第一直线运动构件10滑动连接，如在固定结构60与第一滑轨12的接触的地方设置为可滑动连接的结构，固定结构60也可以通过其他方式与第一直线运动构件滑动连接，本发明实施例对此不加以限定。

其中，在图2和图4中未示出第一直线运动构件10的第一滑轨12。

进一步地，第一滑轨12可拆卸连接第二滑块22，第二滑轨21可拆卸连接第三滑块32。具体的，以第一滑轨12与第二滑块22之间的可拆卸连接为例，可拆卸连接的结构可以参照图5所示，除此之外，还可以包括其他可拆卸连接方式，本发明实施例对具体的可拆卸连接方式不加以限定。

另外，第三直线运动构件30可拆卸安装于底座40上，可拆卸连接方式可以与上述第一滑轨12与第二滑块22及第二滑轨21与第三滑块32之间的可拆卸连接方式相同，也可以为其他的可拆卸连接方式，本发明实施例对此不加以限定。

通过第一滑轨与第二滑块、第二滑轨与第三滑块以及第三直线运动构件与底座之间的可拆卸连接方式，使得该装置能够在不用的情况下进行拆卸，从而节省了放置空间，并且方便携带，同时能够快速安装，使得该装置使用更加灵活便捷。

进一步地，固定结构60包括夹紧结构，夹紧结构用于夹持固定声速探头50；具体的，夹紧结构的结构示意图参照图6所示，该夹紧结构可以由两块夹板构成，两块夹板中间内凹以夹持声速探头；若声速探头为其他机构时，该夹紧结构可对应改变，本发明实施例对此不加以限定。

需要说明的是，该固定结构60可以为该夹紧结构，则将该夹紧结构固定于第一滑块11下方，使得随第一滑块11在第一滑轨12上的移动而移动；该固定结构60也可以是包含夹紧结构，如夹紧结构通过其他固定件固定于第一滑块11下方，该其他固定件可以是固定板等，夹紧结构和该其他固定件称为该固定结构60；除此之外，若该固定结构也可以为其他，本发明实施例对此不加以限定，只要能用于固定声速探头50即可。

进一步地，参照图6所示，夹紧结构与声速探头接触的部分为吸声材料构成的结构61；吸声材料构成的结构61用于减少该扫描装置产生的噪声对声速探头50的测试的影响，从而进一步提高了测试结果的准确性，减小测试结果的误差。

进一步地，该装置还包括位移传感器80，位移传感器80的安装位置与声速探头50的安装位置相对应；优选的，位移传感器安装于第一滑块上；除此外，位移传感器80也可以安装于固定结构60上，具体的，可以安装于固定结构60的外侧。其中，该位移传感器80为非接触式位移传感器，用于监控声速探头与被测件表面的距离，除此之外，该位移传感器80也可以为其他位移传感器；示例性的，若固定结构60包括夹紧结构，夹紧结构固定于第一滑块11上，则位移传感器80可以位于第一滑块11上声速探头50的一侧，位移传感器80在第一滑块11的上的安装位置可以参照图7所示，其中，图7中下方的横线表示被测件表面，字母s表示位移传感器测试的与被测件表面的距离；

优选的，声速探头50在固定结构60的安装位置在垂直方向的高度与位移传感器80的高度保持一致，从而通过该位移传感器80测量的其与被测件之间的距离，进而通过该距离推算出声速探头50与被测件表面的距离，使得测试更加方便简洁；除此之外，声速探头50在固定结构60上的安装位置也可以为其他，也可通过其他方式计算声速探头与位移传感器之间的距离，从而再通过位移传感器测量的距离，推算声速探头与被测件表面的距离。

进一步地，底座40设有用于供底座移动的滑动轮41以及用于锁紧滑动轮41的锁紧结构42；参照图1所示，底座还包括支撑杆43、第一支撑面44和第二支撑面45，第三直线运动构件位于该第二支撑面45上，该第一支撑面44和第二支撑面45可以为矩形，该底座40还可以包括加固所用的锁链结构46以及锁链固定结构47，锁链固定结构位于支撑杆43上，该锁链结构46位于连接于锁链固定结构47与第一支撑面的四角之间，以对该底座40的稳定性进行加固，从而提高了该装置整体的稳定性。

本发明实施例提供了一种近场噪声扫描测试装置，因为该装置的第一直线运动构件与第二直线运动构件、第二直线运动构件与第三直线运动构件分别可滑动连接，且三个直线运动构件之间两两相互垂直，则形成具有x、y、z轴的运动结构，且固定结构与第一直线运动构件滑动连接，而该固定结构用于固定声速探头，从而固定结构与第一直线运动构件之间的滑动连接可以使声速探头沿第一直线运动的轴移动即沿x轴移动，第一直线运动构件与第二直线运动构件之间的滑动连接可以使声速探头沿y轴移动，第二直线运动构件与第三直线运动构件之间的滑动连接可以使声速探头沿z轴移动，从而通过该装置能够对被测件各个方位进行噪声扫描测试，测量过程中能够对声速探头进行固定，从而能够保证移动速度和距离的一致性，提高了测试结果的准确性，且操作方便，易于控制，避免了传统通过手持方式进行噪声测试时对测试人员造成的人身安全隐患的问题，同时避免了人手持声速探头时，由于移动速度和距离的不一致使得采样不均，造成测试结果误差较大的问题；另外，通过该装置避免了通过工业机械手臂夹持声速探头造成的设备浪费、成本高、不易移动及控制复杂的问题。

需要说明的是，本发明实施例中涉及的“第一”“第二”“第三”描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”“第三”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。

上述所有可选技术方案，可以采用任意结合形成本发明的可选实施例，在此不再一一赘述。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。