【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及齒輪泵，特別涉及一種用于飛機抽取油液過程中的齒輪泵噪聲測試方法及裝置。
技術介紹
1、內嚙合齒輪泵作為一種常見的容積式正排量泵，廣泛應用于機械設備、工程機械、汽車等領域。然而，在實際應用過程中，內嚙合齒輪泵經常會受到工作環境、負載變化和磨損等因素的影響，在運行過程中會產生各種噪聲，例如齒輪嚙合噪聲、軸承噪聲以及流體噪聲等。同時，在進行噪聲測量試驗時，會有各種因素影響對齒輪泵噪聲的測量，例如，電機噪聲、管路噪聲和環境噪聲等。因此，研究基于負熵極大化的齒輪泵噪聲測試方法及裝置，對于正確測量及控制齒輪泵的運行噪音具有重要意義。
2、現有的齒輪泵噪聲分析技術主要包括：基于振動信號分析的方法，利用加速度傳感器采集齒輪泵運行過程中的振動信號，通過時頻分析等手段提取特征參數，從而進行故障診斷和噪聲分析。基于流體動力學模型的方法，建立齒輪泵內部流場的數學模型，預測和分析齒輪嚙合過程中產生的流體噪聲。
3、上述方法在一定程度上解決了識別齒輪泵噪聲的問題，但仍存在一些不足，如振動信號易受環境干擾、流體動力學模型復雜度高等。因此，本專利技術提出了一種用于飛機抽取油液過程中的齒輪泵噪聲測試方法及裝置，旨在通過隔絕無關因素的影響，而采集和分析齒輪泵運行過程中的聲音信號，有效地識別齒輪泵噪聲和電機噪聲，從而提高識別齒輪泵在試驗過程中噪聲源的性能和可靠性。
技術實現思路
1、針對現有技術存在的問題，本專利技術提供一種用于飛機抽取油液過程中的齒輪泵噪聲測試方法及裝置，通過將齒
2、本專利技術提供了一種用于飛機抽取油液過程中的齒輪泵噪聲測試方法，具體實施步驟如下：
3、s1、將待測的齒輪泵安裝在隔音箱內部的固定位置，并將多個傳聲單元圍繞待測的齒輪泵安裝在隔音箱中；
4、s2、根據齒輪泵在飛機上抽取油液的工作過程中，按照預設參數對待測的齒輪泵進行初始跑合，使得待測的齒輪泵在進行齒輪泵壽命試驗的過程中達到抽取油液的穩定工作狀態，并啟動數據采集系統中的傳聲單元采集待測的齒輪泵的對抽取油液的工作過程中有影響的噪聲的原始時域信號；
5、s3、利用負熵極大化法將步驟s2測得的對抽取油液的工作過程中有影響的噪聲的原始時域信號進行分離，得到對抽取油液的工作過程中有影響的噪聲的獨立分量，所述負熵值最大化的具體表達式為：
6、e[xg(wtx)]+βw＝0
7、其中：x是觀測信號向量，包含齒輪泵和電機產生的混合噪聲；w是權重向量；wtx為投影操作；g為非線性函數(g(y)＝tanh(y))的導數；e[xg(wtx)]為期望值；βw用于保持權重向量w的矩陣長度不變；
8、s4、為了獲得對抽取油液的工作過程中有影響的噪聲的頻率特性，將步驟s3得到的獨立分量轉換為頻域信號，所述轉換的表達式為：
9、
10、其中：x(k)為頻域信號的第k個分量，表示信號在第k個頻率上的幅度和相位；x(n)為時域信號的第n個樣本；n在時域中采集的樣本數量；表示旋轉因子；表示n＝0到n-1的求和，累加每個時域樣本x(n)對應的旋轉因子的貢獻；k＝0，1，…，n-1為頻率索引，每個k對應一個頻率分量；
11、s5、將步驟s4獲得的頻域信號與待測的齒輪泵的噪聲信號理論特征頻率進行對比，得到待測的齒輪泵噪音分離后各自頻率值對應的聲壓圖，所述聲壓圖上的最大聲壓級的表達式為：
12、lpmax＝20*lg(pmax/pref)
13、其中，lpmax是最大聲壓級；pmax是測量的聲壓值，pref是參考聲壓；
14、s6、根據步驟s5獲得的聲壓圖來評判齒輪泵在飛機抽取油液的工作過程中的故障。
15、可優選的是，所述待測的齒輪泵的噪聲包括齒輪噪聲源和電機噪聲源，所述待測的齒輪泵的噪聲測試指標包括聲壓、時刻和對原始噪聲信號處理后的頻率以及幅值。
16、可優選的是，在步驟s3中，所述負熵值最大化的滿足條件為：e[(wtx)2]＝||w||2＝1。
17、可優選的是，在步驟s5中，所述待測的齒輪泵的噪聲信號理論特征頻率包括齒輪噪聲源對應頻率和電機噪聲源對應頻率。
18、可優選的是，在步驟s5中，所述齒輪泵中齒輪嚙合噪聲源對應頻率fm的表達式為：
19、fm＝z*n/60
20、所述電機噪聲源對應頻率fr的表達式為：
21、fr＝n/60
22、其中，z是齒輪泵中小齒輪的齒數，n是齒輪泵的轉速。
23、本專利技術的第二方面，提供一種用于飛機抽取油液過程中的齒輪泵噪聲測試方法的測試裝置，其包括隔音箱、油路、傳聲單元、齒輪泵、電機和固定支座，所述傳聲單元通過固定支座和所述隔音箱的四周的安裝座固定連接，所述電機的輸出軸和所述齒輪泵連接，所述齒輪泵位于所述隔音箱內部的中部，所述隔音箱的內壁設有油路。
24、可優選的是，所述隔音箱由具有洞口的隔音玻璃組成，所述隔音箱上分別設有油路進出口、電機接線口和傳聲單元接線口。
25、可優選的是，所述傳聲單元的安裝位置和所述齒輪泵的固定位置之間的距離為2.5cm。
26、本專利技術與現有技術相比，具有如下優點：
27、1.本專利技術通過負熵極大化法高效分離出齒輪泵中較復雜混合信號中的各個獨立源，適用于多聲源信號分離，通過分離的噪聲源，可以更精準地檢測齒輪磨損、嚙合不良或電機部件故障，提高故障檢測能力，通過識別和分析噪聲特征，制定更有效的降噪措施，從而提高和改善工作環境的舒適度。
28、2.本專利技術通過快速傅里葉變換提供快速、精確的頻率成分分析，從而幫助識別齒輪泵中信號的頻率特征，便于進一步處理和分析。
29、3.本專利技術的齒輪泵噪聲測試裝置構成簡單，設置與使用便捷，能夠較為精準地實現內嚙合齒輪泵的噪音測量試驗，滿足嚙合齒輪泵的噪音檢測試驗需求。
30、4.本專利技術方法對于判定直線共軛嚙合齒輪泵的使用狀態、故障發生情況有著極大的促進作用，并可大幅縮短齒輪泵的試驗時間，快速掌握直線共軛嚙合齒輪泵的運行狀態變化。
31、5.本專利技術對于非齒輪泵領域，尤其是各噪聲源理論頻率差別明顯的情況均具有可參考價值，具有較好的實用價值和應用前景。
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1.一種用于飛機抽取油液過程中的齒輪泵噪聲測試方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1的用于飛機抽取油液過程中的齒輪泵噪聲測試方法，其特征在于，所述待測的齒輪泵的噪聲包括齒輪噪聲源和電機噪聲源，所述待測的齒輪泵的噪聲測試指標包括聲壓、時刻和對原始噪聲信號處理后的頻率以及幅值。
3.根據權利要求1所述的用于飛機抽取油液過程中的齒輪泵噪聲測試方法，其特征在于，在步驟S3中，所述負熵值最大化的滿足條件為：E[(wTx)2]＝||w||2＝1。
4.根據權利要求1所述的用于飛機抽取油液過程中的齒輪泵噪聲測試方法，其特征在于，在步驟S5中，所述待測的齒輪泵的噪聲信號理論特征頻率包括齒輪噪聲源對應頻率和電機噪聲源對應頻率。
5.根據權利要求1或者4所述的用于飛機抽取油液過程中的齒輪泵噪聲測試方法，其特征在于，在步驟S5中，所述齒輪泵中齒輪嚙合噪聲源對應頻率fm的表達式為：
6.一種根據權利要求1-5之一所述的用于飛機抽取油液過程中的齒輪泵噪聲測試裝置，其包括隔音箱、油路、傳聲單元、齒輪泵、電機和固定支座，其特征在于，所述
7.根據權利要求6所述的用于飛機抽取油液過程中的齒輪泵噪聲測試裝置，其特征在于，所述隔音箱由具有洞口的隔音玻璃組成，所述隔音箱上分別設有油路進出口、電機接線口和傳聲單元接線口。
8.根據權利要求6所述的用于飛機抽取油液過程中的齒輪泵噪聲測試裝置，其特征在于，所述傳聲單元的安裝位置和所述齒輪泵的固定位置之間的距離為2.5cm。
...【技術特征摘要】
1.一種用于飛機抽取油液過程中的齒輪泵噪聲測試方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1的用于飛機抽取油液過程中的齒輪泵噪聲測試方法，其特征在于，所述待測的齒輪泵的噪聲包括齒輪噪聲源和電機噪聲源，所述待測的齒輪泵的噪聲測試指標包括聲壓、時刻和對原始噪聲信號處理后的頻率以及幅值。
3.根據權利要求1所述的用于飛機抽取油液過程中的齒輪泵噪聲測試方法，其特征在于，在步驟s3中，所述負熵值最大化的滿足條件為：e[(wtx)2]＝||w||2＝1。
4.根據權利要求1所述的用于飛機抽取油液過程中的齒輪泵噪聲測試方法，其特征在于，在步驟s5中，所述待測的齒輪泵的噪聲信號理論特征頻率包括齒輪噪聲源對應頻率和電機噪聲源對應頻率。
5.根據權利要求1或者4所述的用于飛機抽取油液過程中的齒輪泵噪聲測試方...
【專利技術屬性】
技術研發人員：陳燕燕，董笑言，馬雅瓊，王延忠，劉一鳴，張立斌，
申請(專利權)人：北京長城航空測控技術研究所有限公司，
類型：發明
國別省市：
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