[发明专利]一种结构件自谐振频率的测量方法及装置

说明书

本申请公开了一种结构件自谐振频率的测量方法和装置，解决了结构件自谐振频率和品质因数的检测问题，所述方法包括将频率连续变化的扫频信号转换为第一声波；用所述第一声波扫描所述结构件顶部；所述第一声波透过所述结构件，在所述密闭空间内形成第二声波；将所述第二声波转换为频率信号；对所述频率信号进行数据处理，得到所述自谐振频率。所述装置包括扫描信号发生器、扬声器、吸音棉、拾音器、上位机。本发明解决了结构件批量来料的快速检验问题，重复性较好，精度高，且对表面镀层无损伤。

技术领域

本发明设计机械领域，尤其涉及一种结构件自谐振频率的测量方法及装置。

背景技术

在工业化产品中，结构件被大量使用，且在某些特殊领域，对结构件的来料一致性有着十分严格的要求。由于结构件的采购渠道不止一家且采购的批次不同，有可能造成结构件的来料的状态，如材质、厚薄、质量等存在差异。

以感应式雨量测试设备为例，该设备内含有一个半球形不锈钢钢壳，钢壳的材质、厚薄、质量等因素决定了钢壳在雨滴敲打时是否能发出一致的声音，从技术上说就是钢壳的自谐振频率和品质因数要一致，按照自谐振频率定义和品质因数与储能的关系，常用的方法是采用敲击，录音，数据分析来计算自谐振频率和品质因数，但是这种方法的缺点是效率低，且因为敲击的大小不好掌握，容易破坏表面防雨涂层，无法满足生产需要，不适合大批量来料的检测。

发明内容

有鉴于此，为解决结构件自谐振频率和品质因数的检验问题，本申请实施例提供了一种结构件自谐振频率的测量方法及装置。

本申请实施例提供了一种结构件自谐振频率的测量方法，所述结构件包括顶部和底部，所述底部内凹，底面水平，所述底面与水平面接触时，可在内凹处形成密闭空间，包含以下步骤：将所述结构件放置于所述吸音棉上，结构件底部与吸音棉接触，所述吸音棉与所述底部内凹处形成密闭空间；将频率连续变化的扫频信号转换为第一声波；用所述第一声波扫描所述结构件顶部；所述第一声波透过所述结构件，在所述密闭空间内形成第二声波；将所述第二声波转换为频率信号；对所述频率信号进行数据处理，得到所述自谐振频率。

进一步地，所述结构件自谐振频率的测量方法还包括用所述自谐振频率和所述自谐振频率的3dB带宽得到品质因数的步骤。

进一步地，所述自谐振频率为所述第一声波透过所述结构件时衰减最小的频点。

本申请实施例还提供了一种结构件自谐振频率的测量装置，包括扫描信号发生器、扬声器、吸音棉、拾音器、上位机，所述结构件放置于所述吸音棉上，结构件底部与所述吸音棉接触，所述结构件与所述吸音棉围成密闭空间；所述扬声器位于所述密闭空间外部，所述扫描信号发生器用于产生频率连续变化的扫频信号，输出到所述扬声器，产生声波；所述拾音器放置在所述密闭空间内，用于接收声波、得到频率信号，输出到所述上位机；所述上位机用于对所述频率信号进行数据处理。

本申请实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果：

解决了结构件批量来料的快速检验问题，重复性较好，精度高，且对表面镀层无损伤。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。

在附图中：

图1是不锈钢钢壳实施例示意图

(a)截面图；

(b)俯视图；

(c)仰视图。

图2是结构件自谐振频率的测量方法实施例流程图；

图3是结构件自谐振频率的测量装置实施例示意图；