关注:0 2020-03-17 10:13

一次制氧机的噪声与振动试验?

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 某一种制氧机外形,尺寸为565mm×400mm×660mm。制氧机结构主要由空气压缩泵、氮氧分离单元、储氧单元、壳体以及其他功能模块组成。制氧机工作噪声主要来源于空气压缩泵本身的工作噪声和制氧机壳体振动辐射噪声。

本试验主要通过测量制氧机壳体振动和辐射噪声,分析工作状态下制氧机噪声的主要来源。根据《家用电器及类似用途器具噪声测试方法》(GB/T4214.1-2000)及《噪声源声功率级的测定消声室和半消声室精密法》(GB6882-1986),采用直接测量法对制氧机进行多点测声。试验在上海交通大学振动、冲击、噪声研究所半消声室进行,本底噪声为15.6dB(A)。将4个B&W小型加速度传感器分别固定于制氧机壳体的左侧面、右侧面、后面及顶面,将SenacoAS100型声传感器分别与加速度传感器所布置表面相距5cm处各布置一个,测点布置示意位置见图2。

图4为4个测点声压级倍频程曲线,可以看出低频段内的测点声压级要明显高于中高频段,制氧机工作噪声能量主要集中在低频段。通常,低频噪声往往是由结构振动引起的。因此,可以判断制氧机工作噪声主要是由振动引起的结构低频噪声。

空气压缩泵的工作转速为n=1400r/min,转频为23.3Hz。表1为模态试验测得的制氧机壳体前6阶固有频率,可以看出这些固有频率与空气压缩泵的转频及转频的倍频均不重合,不会导致制氧机壳体发生共振。

为验证低频噪声与结构振动的相关性,对噪声信号和振动信号进行相干分析。相干系数可以评价系统输入输出信号之间的因果性,判断噪声信号的功率谱中有多少是振动信号引起的。取置于同一侧壳板的一对加速度传感器和声传感器的数据,求得相干函数。图5为制氧机各表面声振相干系数,在0~200Hz的低频段,相干系数大于0.7的频率点很多,特别是在振动的峰值频率附近,此时壳板振动与噪声信号具有很强的相关性。

从上述试验分析结果可知,制氧机壳板的振动是制氧机产生较大噪声的主要原因,噪声性质为非共振条件下壳体受迫振动产生的结构振动辐射噪声。从图5中噪声信号的频谱还可以看出,出现声压峰值的频率多为空气压缩泵转频的倍频,如47Hz和95Hz,噪声能量主要集中在以空气压缩泵的转频的倍频为主要成分的中低频频段,因此可以判断空气空气压缩泵本身的工作噪声对所测噪声具有较大的贡献作用。