一种噪声声功率级标准样品及其制备方法技术

一种噪声声功率级标准样品及其制备方法，涉及检验检测中电气领域的性能子领域，为解决现在参考样品价格昂贵、体积大以及不能有效应用于实验室内部质量控制活动等问题，该样品由电机声源部件、控制及电路部件和支架部件组成，电机声源部件和控制及电路部件安装在支架部件上；电机声源部件中的电机轴垂直于地面设置；控制及电路部件包括MCU和稳压模块；稳压模块用于提供稳定的电源信号使电机发出稳定的声音，通过MCU控制电机的转速，达到微调样品声音的大小。制备方法为：样品的生产与制备；均匀性初检及样品调节；对标准样品进行均匀性检验及稳定性检验；标准样品定值及不确定度评定；本发明专利技术样品的重量仅为5kg，质量大大减轻，方便运输。

【技术实现步骤摘要】
一种噪声声功率级标准样品及其制备方法
本专利技术涉及检验检测中电气领域的性能子领域，具体涉及一种用于质量控制活动的噪声声功率级标准样品及其制备方法。
技术介绍
目前没有适用于质量控制活动的噪声声功率标准样品。国内空白，国际上有参考声源，该参考声源旨在用作通过包括ISO3741中描述的方法的各种比较法以及ISO3747中描述的简易法来确定设备声功率输出的参考源。它在建筑声学领域也很有用，可用于确定房间的吸音和隔音效果。该参考声源主要由丹麦BK公司生产，型号是BK4204。该参考声源能够产生宽带稳态声，其声功率级为90dB(A)。内部电机安装在铸铝基座上，产品重达24Kg。目前，参考声源并不适用于实验室质量控制活动。其原因在于以下几点：1)该参考样品价格昂贵，一般实验室很难采购用于实验室内部质量控制活动；2)该参考声源除了价格昂贵，加之产品笨重，需要专人运送，运输和人员成本较高，导致该参考声源不适用于实验室间比对等质量控制活动；3)对于行业的相关技术人员或者实验室，该参考声源信息是公开且多年不变的。也不适合用于人员考核、实验室间比对等质量控制活动；4)该参考声源的声功率级为90dB(A)，远离实际一般测试产品的噪声大小(一般产品噪声在40～60dB(A)左右)，也不能有效用于实验室内部质量控制活动，对日常测试缺乏指导意义。例如现有直接购买的产品，类似的有空气净化器。但样品间存在显著差异，不能通过标样样品的相关技术检验。通过大批量购买，然后筛选出符合的也是可以解决这个问题。大概合格率为10％，也就是需要得到20台符合要求的，至少要准备200台。通过研究发现，大概改变电机1个单位转速，可以使样品噪声改变大概约0.25分贝。所以增加MCU控制电路及逻辑程序。使得可以微调电机的转速，细微调整样品噪声的大小，通过这个方式减小样品间的差异，这样基本上定制20台样品，就能得到20台符合标准样品技术要求的样品。
技术实现思路
本专利技术为解决现在参考样品价格昂贵、体积大以及不能有效应用于实验室内部质量控制活动等问题，提供一种噪声声功率级标准样品及其制备方法。一种噪声声功率级标准样品，该样品由电机声源部件、控制及电路部件和支架部件组成，所述电机声源部件和控制及电路部件安装在支架部件上；所述电机声源部件中的电机轴垂直于地面设置；所述控制及电路部件包括MCU和稳压模块；所述稳压模块用于提供稳定的电源信号使电机发出稳定的声音，通过MCU控制电机的转速，达到微调样品声音的大小，获得标准样品。一种噪声声功率级标准样品的制备方法，该方法由以下步骤实现：步骤一、对标准样品的均匀性进行初检及调节；采用GB/T4214.1-2017中7.1.4的测试布点方法对所述标准样品进行全检，当样品标准值不在XT±0.3范围内的样品，通过MCU控制电机的转速，通过设置按键的控制方式，获得调整后的样品均在XT±0.3范围内标准样品；具体过程为：长按按键10s时，电机转速参数设置为默认数值，蜂鸣器长鸣，显示复位成功，等待10s后保存退出；长按按键5s时，MCU闪烁显示，同时，按一次按键，电机转速参数设置为减1，等待10s后保存退出；短按一次按键时，电机转速参数设置为减2，设置的参数不保存；步骤二、对步骤一获得的标准样品进行均匀性检验及稳定性检验；步骤三、标准样品定值及不确定度评定，获得最终的标准样品。本专利技术的有益效果：本专利技术所述的标准样品，具有以下优点：一、本专利技术所述的标准样品，打破该领域国外垄断，为广大实验室提供一种新的选择，成本也大大降低。二、本专利技术的样品声功率级为XT(本例为60dB(A))，更接近日常测试的声音大小。三、本专利技术的样品的重量仅为5kg，质量大大减轻，方便运输。四、本专利技术的样品通过内部程序控制，其声功率级在一定范围内可调，不用大量淘汰的不均匀的样品，而是通过调整，从技术上确保样品均符合均匀性要求。五、本专利技术的样品均匀性符合GBT15000.3-2008《标准样品工作导则(3)标准样品定值的一般原则和统计方法》，可以进行批定值。六、本专利技术的样品大小同时适合GB/T4214.1-2017《声学家用和类似用途器具噪声测试方法第1部分通用要求》中规定的7.1.1、7.1.2、7.1.4、7.1.5等多种测试布点方法。附图说明图1为本专利技术所述的一种噪声声功率级标准样品的结构示意图；图2为本专利技术所述的一种噪声声功率级标准样品中控制及电路组件的原理框图；图3为控制及电路组件的控制原理图。具体实施方式具体实施方式一、结合图1说明本实施方式，一种噪声声功率级标准样品，由电机声源部件、控制及电路部件和样品支架部件共同组成的装置，所述电机声源部件及控制及电路部件安装在支架部件上；通过控制及电路部件可控制电机声源组件中电机的转速，从而达到调节样品声音大小的作用。电机声源部件中电机201安装在支架202上，且电机轴上安装有扇叶203。电机轴是垂直于地面设计安装的，这种结构比轴水平放置时，一是减小机械磨损，从而样品长期稳定性更好，二是可以向四周均匀辐射噪声。本实施方式所述的控制及电路组件中，通过MCU反馈控制电机的转速，从而达到调节声音大小的目的，而稳压模块用于提供稳定的信号使电机发出稳定的声音。具体实施方式二、结合图1至图3说明本实施方式，本实施方式为具体实施方式一所述的一种噪声声功率级标准样品的制备方法，该方法由以下步骤实现：步骤一、样品的生产与制备；结合图1，样品包括了电机声源组件、控制及电路组件、支架结构组件。其中电机声源组件及控制及电路组件安装在支架结构组件之上。通过控制及电路组件可控制电机声源组件中电机的转速，从而达到调节声音大小的作用。电机声源组件中电机201安装在支架202上，电机轴垂直于地面设计，且电机轴上安装有扇叶203，通过MCU反馈控制电机的转速，从而达到调节声音大小的目的，而稳压模块用于提供稳定的信号使电机发出稳定的声音。采用电机轴垂直于地面的方式，制备一定数量N台(N建议取20)备选样品。样品MCU中控制逻辑至少包含图3的逻辑控制功能。步骤二、均匀性初检及样品调节；采用GB/T4214.1-2017中7.1.4的测试布点方法对所述标准样品进行全检，当样品标准值不在XT±0.3范围内的样品，通过MCU控制电机的转速，通过设置按键的控制方式，获得调整后的样品均在XT±0.3范围内标准样品；具体过程为：长按按键10s时，电机转速参数设置为默认数值，蜂鸣器长鸣，显示复位成功，等待10s后保存退出；长按按键5s时，MCU闪烁显示，同时，按一次按键，电机转速参数设置为减1，等待10s后保存退出；短按一次按键时，电机转速参数设置为减2，设置的参数不保存；步骤三、对标准样品进行均匀性检验及稳定性检验；样品间均匀性检验主要通过GBT15本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种噪声声功率级标准样品，其特征是：该样品由电机声源部件、控制及电路部件和支架部件组成，所述电机声源部件和控制及电路部件安装在支架部件上；所述电机声源部件中的电机轴垂直于地面设置；所述控制及电路部件包括MCU和稳压模块；/n所述稳压模块用于提供稳定的电源信号使电机发出稳定的声音，通过MCU控制电机的转速，达到微调样品声音的大小，获得标准样品。/n

【技术特征摘要】
1.一种噪声声功率级标准样品，其特征是：该样品由电机声源部件、控制及电路部件和支架部件组成，所述电机声源部件和控制及电路部件安装在支架部件上；所述电机声源部件中的电机轴垂直于地面设置；所述控制及电路部件包括MCU和稳压模块；
所述稳压模块用于提供稳定的电源信号使电机发出稳定的声音，通过MCU控制电机的转速，达到微调样品声音的大小，获得标准样品。


2.根据权利要求1所述的一种噪声声功率级标准样品的制备方法，其特征是：该方法由以下步骤实现：
步骤一、对标准样品的均匀性进行初检及调节；
采用GB/T4214.1-2017中7.1.4的测试布点方法对所述标准样品进行全检，当样品标准值不在XT±0.3范围内的样品，通过MCU控制电机的转速，通过设置按键的控制方式，获得调整后的样品均在XT±0.3范围内标准样品；具体过程为：
长按按键10s时，电机转速参数设置为默认数值，蜂鸣器长鸣，显示复位成功，等待10s后保存退出；
长按按键5s时，MCU闪烁显示，同时，按一次按键，电机转速参数设置为减1，等待10s后保存退出；
短按一次按键时，电机转速参数设置为减2，设置的参数不保存；
步骤二、对步骤一获得的标准样品进行均匀性检验及稳定性检验；
步骤三、标准样品定值及不确定度评定，获得最终的标准样品。


3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：步骤二中，对标准样品进行均匀性检验的具体过程为：
样品间均匀性检验通过单因素方差分析法进行验证，设定样品总数为N，并从中选取mh个样品，所述mh通过计算获得；在相同条件下获得nh组等精度均检测量数据，根据mh×nh个均检数据Nh，获得自由度v1，v2；
根据自由度v1，v2及给定的显著水平α＝0.05，由统计量F分布临界值表查得临界值Fα；若F＜Fα，则样品均匀符合要求。
...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭强，冉宏宇，宫赤霄，陈迪，苏岳，
申请(专利权)人：中国家用电器研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11