摘 要：在介紹電機(jī)噪聲在線測量系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，給出了采用低級音頻函數(shù)記錄電機(jī)噪聲的方法，實(shí)驗(yàn)證明該方法可以對電機(jī)噪聲實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)測量，簡單可靠。
1 引 言
為了確保產(chǎn)品的高質(zhì)量，每臺電機(jī)出廠前都要進(jìn)行參數(shù)檢測，電機(jī)出廠檢測是電機(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)檢測線是目前大部分電機(jī)生產(chǎn)廠家采用的出廠檢測方式。
電機(jī)檢測線的主要操作流程為：上線檢測下線分選。檢測有多種項(xiàng)目，噪聲檢查是其中的一個(gè)測試項(xiàng)目。通常的方法是讓檢測線經(jīng)過消音室，室內(nèi)富有經(jīng)驗(yàn)的工人用耳聽來辨別電機(jī)的機(jī)械故障和電磁故障。這種方式對操作人員要求高，受人為因素影響大，不能保證質(zhì)量的穩(wěn)定性。測試時(shí)要求員工把電機(jī)放到耳邊，聽軸伸、端蓋、側(cè)面多點(diǎn)聲音，檢測速度慢，勞動強(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。
針對以上存在問題，我們研發(fā)微機(jī)控制的在線監(jiān)測和實(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。在線測量是系統(tǒng)的基礎(chǔ)，以下主要介紹測量系統(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)測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示，由監(jiān)聽頭、音頻卡和計(jì)算機(jī)組成。監(jiān)聽頭采集電機(jī)的噪聲，把空氣振動信號轉(zhuǎn)換為電信號；音頻卡實(shí)現(xiàn)噪聲電信號(模擬信號)與數(shù)字信號(WAV格式)的相互轉(zhuǎn)換；計(jì)算機(jī)記錄WAV格式數(shù)字信號，并對該波形進(jìn)行處理，判斷有無故障發(fā)生。通過這種結(jié)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)電機(jī)的在線監(jiān)測和診斷。
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(Line)。麥克風(fēng)輸入是最靈敏的，有足夠的增益來把麥克風(fēng)送來的小信號放大成能準(zhǔn)確錄制的信號音量，因此用麥克風(fēng)作為監(jiān)聽頭。
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、高級音頻等，使用都比較簡單。但在故障診斷系統(tǒng)中，由于需要對噪聲波形進(jìn)行頻譜分析等多種處理，因此采用低級音頻函數(shù)和多媒體文件I／O來控制音頻設(shè)備的輸入和輸出。
低級音頻函數(shù)提供了一個(gè)設(shè)備無關(guān)的接口，并且可直接與音頻驅(qū)動程序交互，通過窗口消息或回調(diào)函數(shù)來管理音頻數(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單元，直接對此內(nèi)存中的聲音數(shù)據(jù)進(jìn)行編輯、傳輸?shù)�。該方法速度快，控制非常靈活，特別適合實(shí)時(shí)測量系統(tǒng)。
3．1 字音頻記錄流程
在使用音頻設(shè)備之前，必須打開設(shè)備驅(qū)動程序。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(Line)。麥克風(fēng)輸入是最靈敏的，有足夠的增益來把麥克風(fēng)送來的小信號放大成能準(zhǔn)確錄制的信號音量，因此用麥克風(fēng)作為監(jiān)聽頭。
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、高級音頻等，使用都比較簡單。但在故障診斷系統(tǒng)中，由于需要對噪聲波形進(jìn)行頻譜分析等多種處理，因此采用低級音頻函數(shù)和多媒體文件I／O來控制音頻設(shè)備的輸入
