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1、项目概况

冰箱在工作过程中会产生一定的振动和噪声，其大小会影响到冰箱品质的评价和产品的竞争力，因此采取措施减振降噪是提高产品品质的重要课题。本项目对某型冰箱进行TPA测试分析，如图1所示。冰箱的振源有压缩机、排气管和风扇等，为了解各振源对于振动的贡献，我司为其配置了一套TPA测试分析系统，该系统由激振系统，传感系统，数采系统和软件分析系统构成。激振系统由模态力锤、功率放大器组成，加速度传感器测试响应信号组成传感系统，采集仪采用东方所的INV3062V网络式数据采集仪，如图2所示，软件采用东方所DASP 智能数据采集和信号分析系统TPA分析模块。

            图1  冰箱振动传递路径测试（TPA）

                                                            图2  冰箱TPA分析数采系统

 

2、测试技术难点

2.1  测试系统的安装调试

冰箱有压缩机、风扇、进气管和排气管等振源，压缩机通过多个减振器、进气管、排气管和冰箱的底板及侧壁等结构连接，而风扇通过底座及固定支撑与其它结构相连，测点选择的合适与否对于试验结果影响较大，而冰箱相关零部件由于结构形式的不规则和材料等原因,对于选择合适的测点及传感器的安装都具有一定的技术要求，东方所具有丰富的工程经验,从而能够较好地解决这一问题。

2.2  高质量数据的获得

要得到可靠的试验结果,必须保证测得传递函数和响应数据具有很高的质量。冰箱这种家电本身振动响应较小，而且冰箱侧壁夹层有减振、保温材料，这就导致获得理想的数据有一定的困难。为了获得高质量的传递函数需要采用激励力合适的力锤，采用高精度和低噪声的数据采集仪进行数据采集，从而获得高信噪比的振动数据。

此次试验采用了东方所的INV9312小力锤进行激励，该力锤配备0～5000N的力传感器，保证有足够的激励力，采用橡胶头保证能量集中在中低频。数采仪采用东方所的INV3062V 24位高精度数据采集仪进行数据采集，该型采集仪具有很低的本底噪声和较宽的动态范围，保证了能获得高信噪比的振动数据，从而获得了高质量的传递函数。

2.3  TPA分析的精确性

TPA分析的主要目的是获得各传递路径的振动贡献量，对于测量分析的方法具有很高的要求。不同的试验对象有不同的工作方式，其振动响应有稳态响应和瞬态响应，两者分析方法不同。东方所具有多种先进的测试和分析方法，有应用于稳态响应的频域分析法和应用于瞬态响应的时域分析法，试验结果可以通过位图显示、谱图显示、矢量图显示、激励谱显示、激励源分解和各途径贡献量列表等方式进行显示和分析。

 

3、测试系统

3.1  分析软件

·         DASP V11工程版平台软件

·         DASP TPA分析软件

3.2  采集硬件

·         16通道24位INV3062V数据采集仪

·         INV9832-50加速度传感器

·         INV9312力锤（力传感器、功率放大器）

4、试验结果

对冰箱某响应点进行振动传递路径分析，振动主频为50Hz，该频率下部分试验结果如表1、图4和图5所示。由分析结果可知路径S1和S6振动贡献量最大，S1为压缩机，S6为进气管，应该从这两处振源着手采取减振措施。

可以更换减振器或修改压缩机相关联的结构改善其动力学性能从而达到减振的目的，进气管管路较长，可以增加固定装置或更改结构形式以达到减振的目的。

表1  R2测点振动各途径贡献量列表

途径编号	贡献量(dB)	相位
S1	-80.8	138.51
S2	-69.94	-67.7
S3	-84.71	179.69
S4	-118.9	-39.15
S5	-105.77	-57.33
S6	-67.55	23.06
S7	-85.98	62.15
S8	-90.71	95.98
S9	-87.89	-76.74

 

图4 传递路径矢量图显示     

     

图5 传递路径分析位图显示