摘 要：在介紹電機(jī)噪聲在線測(cè)量系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，給出了采用低級(jí)音頻函數(shù)記錄電機(jī)噪聲的方法，實(shí)驗(yàn)證明該方法可以對(duì)電機(jī)噪聲實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)測(cè)量，簡(jiǎn)單可靠。
1 引 言
為了確保產(chǎn)品的高質(zhì)量，每臺(tái)電機(jī)出廠前都要進(jìn)行參數(shù)檢測(cè)，電機(jī)出廠檢測(cè)是電機(jī)生產(chǎn)中一項(xiàng)較繁重的工作。在規(guī)�；a(chǎn)的今天，電機(jī)檢測(cè)線是目前大部分電機(jī)生產(chǎn)廠家采用的出廠檢測(cè)方式。
電機(jī)檢測(cè)線的主要操作流程為：上線檢測(cè)下線分選。檢測(cè)有多種項(xiàng)目，噪聲檢查是其中的一個(gè)測(cè)試項(xiàng)目。通常的方法是讓檢測(cè)線經(jīng)過(guò)消音室，室內(nèi)富有經(jīng)驗(yàn)的工人用耳聽(tīng)來(lái)辨別電機(jī)的機(jī)械故障和電磁故障。這種方式對(duì)操作人員要求高，受人為因素影響大，不能保證質(zhì)量的穩(wěn)定性。測(cè)試時(shí)要求員工把電機(jī)放到耳邊，聽(tīng)軸伸、端蓋、側(cè)面多點(diǎn)聲音，檢測(cè)速度慢，勞動(dòng)強(qiáng)度大，嚴(yán)重影響了電機(jī)出廠試驗(yàn)的速度與準(zhǔn)確率。
針對(duì)以上存在問(wèn)題，我們研發(fā)微機(jī)控制的在線監(jiān)測(cè)和實(shí)時(shí)故障診斷系統(tǒng)，提升故障診斷水平，保證產(chǎn)品質(zhì)量。在線測(cè)量是系統(tǒng)的基礎(chǔ)，以下主要介紹測(cè)量系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和軟件實(shí)現(xiàn)方法。
2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
監(jiān)測(cè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示，由監(jiān)聽(tīng)頭、音頻卡和計(jì)算機(jī)組成。監(jiān)聽(tīng)頭采集電機(jī)的噪聲，把空氣振動(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)；音頻卡實(shí)現(xiàn)噪聲電信號(hào)(模擬信號(hào))與數(shù)字信號(hào)(WAV格式)的相互轉(zhuǎn)換；計(jì)算機(jī)記錄WAV格式數(shù)字信號(hào)，并對(duì)該波形進(jìn)行處理，判斷有無(wú)故障發(fā)生。通過(guò)這種結(jié)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)電機(jī)的在線監(jiān)測(cè)和診斷。
在本系統(tǒng)中音頻卡采用聲卡，聲卡通常都有兩個(gè)模擬輸入插座：一個(gè)用于麥克風(fēng)(Mic)，另一個(gè)用于線路電平音頻信號(hào)(Line)。麥克風(fēng)輸入是最靈敏的，有足夠的增益來(lái)把麥克風(fēng)送來(lái)的小信號(hào)放大成能準(zhǔn)確錄制的信號(hào)音量，因此用麥克風(fēng)作為監(jiān)聽(tīng)頭。
3電機(jī)噪聲時(shí)域波形的實(shí)現(xiàn)
傳統(tǒng)的噪聲故障診斷系統(tǒng)采用磁帶記錄儀實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)噪聲的記錄，本系統(tǒng)把計(jì)算機(jī)用作數(shù)字波形錄音機(jī)，獲得電機(jī)噪聲時(shí)域波形。
在WINDOWS下，實(shí)現(xiàn)音頻采集與播放方法有多種，如MCI、多媒體OLE控制、高級(jí)音頻等，使用都比較簡(jiǎn)單。但在故障診斷系統(tǒng)中，由于需要對(duì)噪聲波形進(jìn)行頻譜分析等多種處理，因此采用低級(jí)音頻函數(shù)和多媒體文件I／O來(lái)控制音頻設(shè)備的輸入和輸出。
低級(jí)音頻函數(shù)提供了一個(gè)設(shè)備無(wú)關(guān)的接口，并且可直接與音頻驅(qū)動(dòng)程序交互，通過(guò)窗口消息或回調(diào)函數(shù)來(lái)管理音頻數(shù)據(jù)塊的記錄和播放。利用這一特點(diǎn)，在本系統(tǒng)中沒(méi)有把聲音形成相應(yīng)的文件進(jìn)行處理，而是把采集到的聲音放到內(nèi)存中，形成一種類似流的存儲(chǔ)單元，直接對(duì)此內(nèi)存中的聲音數(shù)據(jù)進(jìn)行編輯、傳輸?shù)取Ｔ摲椒ㄋ俣瓤�，控制非常靈活，特別適合實(shí)時(shí)測(cè)量系統(tǒng)。
3．1 字音頻記錄流程
在使用音頻設(shè)備之前，必須打開(kāi)設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序。在播放和記錄音頻之前，要確定系統(tǒng)音頻設(shè)備的能力，設(shè)置相應(yīng)的音頻參數(shù)，如本系統(tǒng)中采用44kHz單聲道錄音。在用完之后必須關(guān)閉音頻設(shè)備。具體流程如圖2所示。
在本系統(tǒng)中音頻卡采用聲卡，聲卡通常都有兩個(gè)模擬輸入插座：一個(gè)用于麥克風(fēng)(Mic)，另一個(gè)用于線路電平音頻信號(hào)(Line)。麥克風(fēng)輸入是最靈敏的，有足夠的增益來(lái)把麥克風(fēng)送來(lái)的小信號(hào)放大成能準(zhǔn)確錄制的信號(hào)音量，因此用麥克風(fēng)作為監(jiān)聽(tīng)頭。
3電機(jī)噪聲時(shí)域波形的實(shí)現(xiàn)
傳統(tǒng)的噪聲故障診斷系統(tǒng)采用磁帶記錄儀實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)噪聲的記錄，本系統(tǒng)把計(jì)算機(jī)用作數(shù)字波形錄音機(jī)，獲得電機(jī)噪聲時(shí)域波形。
在WINDOWS下，實(shí)現(xiàn)音頻采集與播放方法有多種，如MCI、多媒體OLE控制、高級(jí)音頻等，使用都比較簡(jiǎn)單。但在故障診斷系統(tǒng)中，由于需要對(duì)噪聲波形進(jìn)行頻譜分析等多種處理，因此采用低級(jí)音頻函數(shù)和多媒體文件I／O來(lái)控制音頻設(shè)備的輸入
