专利名称：汽车排气尾管噪声测试装置以及测试方法
技术领域：
本发明涉及噪声测试技术，更具体地，涉及汽车排气尾管噪声测试装置以及测试方法。
背景技术：
当前，汽车噪声是城市环境噪声主要污染源之一。在汽车的诸多噪声源中，排气噪声占很大比例。汽车排气噪声的测试对车辆的NVH (Noise、Vibration、Harshness)品质设计提供重要的数据参考。NVH是国际汽车业各大整车制造企业和零部件企业关注的问题之一。有统计资料显示，整车约有1/3的故障问题与车辆的NVH问题有关，而各大公司有近20%的研发费用消耗在解决车辆的NVH问题上。因此，准确测试排气噪声是各大汽车厂商所要解决的重要问题。
中国实用新型专利文件201926502U和201837452U分别公开了 “一种汽车排气尾管噪声测试装置”和“汽车排气消音器尾管噪声测试夹具”，分别在便于调节麦克风位置以及减少麦克风抖动方面做了改进。但这两种装置至少存在以下缺陷(1)由于这两个装置都是通过吸盘吸附在保险杠上，由于汽车行驶振动使麦克风与排气尾管的位置不能保持固定不变；而距离排气尾管不同距离处的排气噪声是不同的，这在一定程度上会影响测试的准确性。而且当测试加速行驶等恶劣工况时，吸盘会从保险杠上脱落，从而无法完成测试。
(2)没有考虑温度因素对测试结果的影响。由于排气尾管的尾气温度较高，对噪声测量仪器性能会有较大影响。本发明人发现，当声学传感器的使用温度超出80°C时，其测试的数据是不准确的。而测试不准确会直接影响到根据测试结果进行的评价或改进。(3)麦克风的位置调节不够灵活，并且只设置一个麦克风，每次试验只能测试一组数据，如果需要不同位置处的测试数据，只能再重新测试，或是在一次试验中安装多个测试装置，十分不便。
发明内容
本发明的一个目的在于针对上述现有技术中的缺陷之一，提供一种新的汽车排气尾管噪声测试装置。本发明的另一个目的在于提供一种使声学传感器相对于排气尾管的位置保持不变，能够提高测试准确性的汽车排气尾管噪声测试装置。本发明的再一个目的在于提供一种便于调节声学传感器位置的汽车排气尾管噪声测试装置。本发明的又一个目的在于提供一种汽车排气尾管噪声测试方法，该测试方法在对排气尾管进行噪声测试时，同步采集声学传感器处的温度数据，并根据温度数据排除无效测试数据。根据本发明的一个方面，提供了一种汽车排气尾管噪声测试装置，包括用于采集排气尾管的噪声数据的声学传感器和用于处理所述噪声数据的数据处理器，还包括邻近所述声学传感器设置的温度传感器，用于采集所述声学传感器所处位置的温度数据。作为优选，所述数据处理器设置成根据所述温度数据判断所述声学传感器采集的噪声数据的有效性。作为优选，本发明的汽车排气尾管噪声测试装置还可以包括适合于可拆卸地安装在所述排气尾管处的固定架；环形支架，所述环形支架上设置有多个所述声学传感器和至少一个温度传感器；和支臂，其连接在所述固定架与所述环形支架之间，以便当所述固定架安装到所述排气尾管处时，由所述支臂将所述环形支架支撑在所述排气尾管的排气口前方的预定距离处。在一种实施方式中，所述固定架可以包括两个半圆环抱板，在两个半圆环抱板的两端分别向外延伸有连接端，所述两个半圆环抱板适合于从所述排气尾管的径向两侧包围所述排气尾管并在所述连接端处相互可拆卸地连接。
在一种实施方式中，所述支臂可以包括连接至环形支架的上支臂和连接至固定架的下支臂，所述上支臂和下支臂之间相互连接并且相对位置可调，以形成所需长度的支臂。在一种实施方式中，所述环形支架可以包括上下两个同轴设置的等径圆环，所述两个圆环之间具有空隙，通过设置若干连接杆固定连接。本发明装置还可以包括设置在所述环形支架的保持器，用于保持所述声学传感器或所述温度传感器；所述保持器包括夹持声学传感器或温度传感器的的夹持件以及安装在所述环形支架上的紧固装置，所述夹持件可转动地连接至所述紧固装置。所述紧固装置可以包括两个相面对设置的夹块，所述夹块分别紧贴环形支架的内外表面，夹块的相面对侧形成有与所述环形支架内外表面相适配的形状，所述两个夹块抵靠所述环形支架并能够沿所述环形支架移动。根据本发明的另一个方面，提供了一种汽车排气尾管噪声测试方法，利用前述的汽车排气尾管噪声测试装置进行测试，所述汽车排气尾管噪声测试方法包括以下步骤安装调整步骤将所述汽车排气尾管噪声测试装置固定至排气尾管，设置所述声学传感器和与温度传感器的位置；数据采集步骤所述声学传感器和所述温度传感器分别采集噪声数据和温度数据；有效性判断步骤根据所述温度传感器采集的温度数据判断所述声学传感器采集的噪声数据是否有效，当判定无效时，重新执行安装调整步骤和数据采集步骤；当判定有效时，执行数据处理步骤；数据处理步骤将所述声学传感器采集到的噪声数据取平均值，得到有效的噪声参考值。其中，在有效性判断步骤中，判定噪声数据是否有效的标准是温度数据中有温度值超过80°C，则判定无效；若温度数据中没有任何温度值超过80°C，则判定有效。本发明的汽车排气尾管噪声测试装置设置在排气尾管上相比于用吸盘吸附在保险杠上更加牢固可靠，使声学传感器相对于排气尾管的位置保持不变，有利于提高测试的准确性。更加适合于测试加速行驶的恶劣工况。在进行噪声测试时，温度传感器能够实时同步监测声学传感器处的温度数据，并根据温度数据排除无效测试数据。本发明还能够方便地调整声学传感器与排气尾管口的距离和角度。本发明也还可以通过设置多个声学传感器和多个温度传感器，同时采集排气尾管处不同温度的多个位置的噪声数据。试验结果准确度高，误差小，实用性强。
图I为根据本发明的汽车排气尾管噪声测试装置的结构示意图。图2是图I中汽车排气尾管噪声测试装置局部A的放大图。图3是图2的俯视图。图4为根据本发明的上支臂的结构示意图。图5为根据本发明的汽车排气尾管噪声测试方法流程图。
具体实施例方式下面结合附图及实施例，详细描述本发明的内容。如图I所示，本发明的汽车排气尾管噪声测试装置，包括用于采集排气尾管的噪声数据的声学传感器6和用于处理噪声数据的数据处理器(图中未示出)，以及邻近声学传感器6设置的温度传感器7。温度传感器7用于采集声学传感器6所处位置的温度数据。采集后的温度数据和噪声数据被输送至数据处理器中，由数据处理器根据温度数据判断噪声数据的有效性以及对有效噪声数据进行一定的处理。本发明的汽车排气尾管噪声测试装置还包括包括固定架2和环形支架5。固定架2适合于可拆卸地安装在排气尾管I处。环形支架5上可设置有多个声学传感器6和至少一个温度传感器7。固定架2与环形支架5通过支臂3连接，当固定架2安装到排气尾管I处时，由支臂3将环形支架5支撑在排气尾管I的排气口前方的预定距离处。固定架2可以包括两个半圆环抱板，在两个半圆环抱板的两端分别向外延伸有连接端。这两个半圆环抱板适合于从排气尾管I的径向两侧将排气尾管I包围，且可以在连接端处通过紧固件可拆卸地连接。支臂3可以由上支臂32和下支臂31组成。上支臂32连接至环形支架5，在图I所示的实施例中，可以通过螺栓4相连接。下支臂31与固定架2连接，例如可以与固定架2的连接端一起通过螺栓连接至排气尾管I上。上支臂32和下支臂31之间相互连接并且相对位置可调，以形成所需长度的支臂3。在图4所示的实施例中，上支臂32可以设有滑槽321，支臂3能够通过滑槽321进行长度调节，可以通过紧固件将其定位连接。上支臂32还可以包括沿滑槽321所在平面向外延伸的弯折部322，弯折部322连接有垂直于弯折部322所在平面的接头部323。接头部323上可以形成有螺栓孔，通过螺栓4将上支臂32固定连接在环形支架5上。该上支臂32的重量较轻，且具有良好的力学性能，能够与环形支架5较稳固地连接。下支臂31也可以设有滑槽311，通过改变上支臂32和下支臂31间滑槽321和311的相对位置，就可以调整环形支架5与排气尾管I的排气口之间的距离。在图I所示的实施例中，环形支架5可以包括上下两个同轴设置的等径圆环51、52。圆环51、52之间具有空隙54，通过设置若干连接杆53将圆环51和52进行固定连接。环形支架5上可以同时设置声学传感器6和采集声学传感器6处温度数据的温度传感器7。温度传感器7采集温度数据的部位应该尽可能设置得靠近声学传感器6采集噪声数据的部位。环形支架5上也可以同时设置多个声学传感器6，也可以设置多个温度传感器7，分别与每一个声学传感器6相配合使用。声学传感器6和/或温度传感器7可以通过保持器固定连接在环形支架5上。在图2和图3所示的实施例中，保持器包括夹持声学传感器或温度传感器7的夹持件8。夹持件8可以通过紧固装置可转动地安装在环形支架5上。夹持件可以包括具有开口的环形壁，环形壁开口两端分别外翻延伸形成一对夹片81。可以在夹片81上设置螺栓孔，通过螺栓9与一 L形连接件10相连接。L形连接件10具有互相基本垂直的横、竖面板，竖面板上设有螺栓孔，通过螺栓9与夹片81相连接。L形连接件10的横面板通过紧固装置连接至环形支架5上。在图2和图3所示的实施例中，紧固装置可以包括两个相面对设置的夹块11、12，夹块 11、12分别紧贴环形支架5的内外表面。夹块11和夹块12的相面对侧分别形成有与环形支架5的内外表面相适配的形状，两个夹块11、12抵靠在环形支架5并能够沿环形支架5移动，可以通过螺栓13将其固定连接在环形支架5上。L形连接件10的横面板与紧贴环形支架5内表面的夹块11相连接。通过L形连接件10围绕螺栓13相对于环形支架5的转动可以实现微调整声学传感器6的位置。还可以通过夹片81围绕螺栓9相对于L形连接件10竖面板的转动，实现调整声学传感器6的角度。如图5所示，在采用本发明的汽车排气尾管噪声测试装置进行排气噪声测试时，主要包括安装调整步骤、数据采集步骤、有效性判断步骤以及数据处理步骤。其中，安装调整步骤包括将本发明的汽车排气尾管噪声测试装置固定至排气尾管I处，设置声学传感器6和与声学传感器6相配合使用的温度传感器7的位置。数据采集步骤包括声学传感器6和温度传感器7分别采集配合使用的噪声数据和温度数据。有效性判断步骤包括根据温度传感器7采集的温度数据判断声学传感器6采集的噪声数据是否有效，当判定无效时，重新执行安装调整步骤和数据采集步骤；当判定有效时，执行数据处理步骤。数据处理步骤可以包括声学传感器6采集到的噪声数据取平均值，得到有效的噪声参考值。在数据处理步骤中，也可以同时提供该噪声参考值的测试位置，即声学传感器6相对于排气尾管I的距离和角度，以利于进一步提高对同型号车辆在噪声评价测试或改进噪声性能测试中的准确性，提高测试数据的可参考性。有效性判断步骤和数据处理步骤均可以在数据处理器中进行。将所采集的温度数据和噪声数据输入至数据传感器后，由数据处理器判断噪声数据是否有效，无效数据将被排除。本发明人发现在温度大于一定的极限值时，声学传感器采集到的数据不准确。实验表明，该极限值可以为80°C。因此，在有效性判断步骤中，判定数据是否有效的标准可以是与噪声数据配合使用的温度数据中有温度值超过80°C时，则排除该组数据；然后返回安装调整步骤，增加声学传感器6和温度传感器7距排气尾管I的排气口的距离，再重新采集温度数据和噪声数据；若温度数据中任何一个温度值都不超过80°C，则执行数据处理步骤。当在环形支架5上设置多个声学传感器6时，可以在每个声学传感器6附近设置一个温度传感器7，可以调整多个声学传感器6的位置和角度，使得本发明能够在一次测试中同时采集不同和/或相同温度的多个位置处的噪声水平，减少由于温度以及测试位置引起的误差，增加了可参考数据的数量。对于在相同温度下多个声学传感器6测试的多组有效数据，最终的测试结果也可以对其求平均值。对于不同温度的情况，可以单独注明不同位置不同温度的噪声值，以便提高测试结果的可对比性和可参考性。
权利要求
1.一种汽车排气尾管噪声测试装置，包括用于采集排气尾管的噪声数据的声学传感器(6)和用于处理所述噪声数据的数据处理器，其特征在于，还包括邻近所述声学传感器(6)设置的温度传感器(7 )，用于采集所述声学传感器(6 )所处位置的温度数据。
2.根据权利要求I所述的汽车排气尾管噪声测试装置，其特征在于，所述数据处理器设置成根据所述温度数据判断所述声学传感器(6 )采集的噪声数据的有效性。
3.根据权利要求I或2所述的汽车排气尾管噪声测试装置，还包括 适合于可拆卸地安装在所述排气尾管(I)处的固定架(2); 环形支架(5 )，所述环形支架(5 )上设置有多个所述声学传感器(6 )和至少一个温度传感器(7);和 支臂(3)，其连接在所述固定架(2)与所述环形支架(5)之间，以便当所述固定架(2)安 装到所述排气尾管(I)处时，由所述支臂(3 )将所述环形支架(5 )支撑在所述排气尾管(I)的排气口前方的预定距离处。
4.根据权利要求3所述的汽车排气尾管噪声测试装置，其特征在于，所述固定架(2)包括两个半圆环抱板，在两个半圆环抱板的两端分别向外延伸有连接端，所述两个半圆环抱板适合于从所述排气尾管(I)的径向两侧包围所述排气尾管(I)并在所述连接端处相互可拆卸地连接。
5.根据权利要求3所述的汽车排气尾管噪声测试装置，其特征在于，所述支臂(3)包括连接至环形支架(5)的上支臂(32)和连接至固定架(2)的下支臂(31)，所述上支臂(32)和下支臂(31)之间相互连接并且相对位置可调，以形成所需长度的支臂(3)。
6.根据权利要求3所述的汽车排气尾管噪声测试装置，其特征在于，所述环形支架(5)包括上下两个同轴设置的等径圆环(51，52)，所述两个圆环(51，52)之间具有空隙(54)，通过设置若干连接杆(53)固定连接。
7.根据权利要求6所述的汽车排气尾管噪声测试装置，其特征在于，还包括设置在所述环形支架(5)的保持器，用于保持所述声学传感器(6)或所述温度传感器(7);所述保持器包括夹持声学传感器(6 )或温度传感器(7 )的的夹持件(8 )以及安装在所述环形支架(5 )上的紧固装置，所述夹持件可转动地连接至所述紧固装置。
8.根据权利要求7所述的汽车排气尾管噪声测试装置，其特征在于，所述紧固装置包括两个相面对设置的夹块(11，12)，所述夹块(11，12)分别紧贴环形支架(5)的内外表面，夹块(11，12)的相面对侧形成有与所述环形支架(5)内外表面相适配的形状，所述两个夹块(11，12 )抵靠所述环形支架(5 )并能够沿所述环形支架(5 )移动。
9.一种汽车排气尾管噪声测试方法，利用权利要求1-8任一项所述的汽车排气尾管噪声测试装置进行测试，所述汽车排气尾管噪声测试方法包括以下步骤 安装调整步骤将所述汽车排气尾管噪声测试装置固定至排气尾管(1)，设置所述声学传感器(6)和与温度传感器(7)的位置； 数据采集步骤所述声学传感器(6)和所述温度传感器(7)分别采集噪声数据和温度数据； 有效性判断步骤根据所述温度传感器(7)采集的温度数据判断所述声学传感器(6)采集的噪声数据是否有效，当判定无效时，重新执行安装调整步骤和数据采集步骤；当判定有效时，执行数据处理步骤；数据处理步骤将所述声学传感器(6)采集到的噪声数据取平均值，得到有效的噪声参考值。
10.根据权利要求9所述的汽车排气尾管噪声测试方法，其特征在于，在有效性判断步骤中，判定噪声数据是否有效的标准是温度数据中有温度值超过80°C，则判定无效；若温度数据中没有任何温度值超过80°C，则判定有效。
全文摘要
本发明公开了一种汽车排气尾管噪声测试装置以及测试方法。所述汽车排气尾管噪声测试装置包括用于采集排气尾管的噪声数据的声学传感器和用于处理所述噪声数据的数据处理器，还包括邻近所述声学传感器设置的温度传感器，用于采集所述声学传感器所处位置的温度数据。在进行噪声测试时，温度传感器能够实时同步监测声学传感器处的温度情况。本发明的汽车排气尾管噪声测试装置设置在排气尾管上相比于用吸盘吸附在保险杠上更加牢固可靠，使声学传感器相对于排气尾管口的位置保持不变，有利于提高测试的准确性。更加适合于测试加速行驶的恶劣工况。本发明还能够方便地调整声学传感器与排气尾管口的距离和角度。
文档编号G01H17/00GK102853901SQ201210326528
公开日2013年1月2日 申请日期2012年9月6日 优先权日2012年9月6日
发明者宋百忠, 王海林, 刘强, 杨安志, 赵福全 申请人:浙江吉利汽车研究院有限公司杭州分公司, 浙江吉利汽车研究院有限公司, 浙江吉利控股集团有限公司