一种激光测振仪排查皮带缺陷的系统和方法与流程

本发明属于汽车NVH(Noise Vibration Harshness，噪声振动和不平顺性)领域，具体涉及一种激光测振仪排查皮带缺陷的系统和方法。

背景技术：

目前由于皮带制造过程中硫化工艺导致的局部收缩以及贴胶过程的小凹陷、凸起是用肉眼或者其他简易手段检测出来，但其一旦存在缺陷，在运行中，以上缺陷位置不停挤压皮带轮，导致此时皮带跳动和噪声都较正常水平大，将对发动机轮系的NVH性能造成极大的影响。一般来说固体的零部件NVH性能可以通过振动传感器探测出来，但皮带类零部件质地柔软，变形量大，且其一直处于运动中，无法通过振动传感器完成缺陷的检测。目前该领域也无有效的方法进行皮带的NVH性能缺陷检测。

技术实现要素：

鉴于以上不足，本发明提供了一种激光测振仪排查皮带缺陷的系统和方法，解决难以利用振动传感器对变形量大的皮带进行缺陷排查，更加难以确定缺陷准确位置的问题。

采用的具体技术方案如下：

一种激光测振仪排查皮带缺陷的系统，包括：皮带、激光测振仪、反光片、皮带轮、振动传感器、皮带轮支架和解析系统。

所述振动传感器贴在皮带轮支架上，信号输出端连接解析系统，皮带轮支架的振动信号通过振动传感器传递给解析系统，并被解析为振动脉冲。

所述皮带轮支架上安装皮带轮，皮带安装在皮带轮上，皮带轮转动带动皮带转动，所述皮带表面粘贴反光片，激光测振仪射出激光到皮带或反光片，激光再反射回激光测振仪，激光测振仪与解析系统通过信号线连接，将反射回来的激光信号传送给连接的解析系统，解析为探测脉冲F。

一种激光测振仪排查皮带缺陷的方法，具体步骤如下：

第一步、启动前准备：用卷尺测出皮带长度L，在皮带表面任意位置粘贴反光片，并将振动传感器贴在皮带轮支架上。

第二步、确定皮带的转动周期：设置发动机转速，待发动机转速稳定后，激光测振仪射出的激光至反光片并反射回激光测振仪。激光测振仪将反射信号传递给解析系统并形成对应的探测脉冲F。皮带转动完一圈，相同的探测脉冲F再次在解析系统中显现。两次探测脉冲F间隔的时间差t1为皮带的转动周期。

第三步、判断缺陷：皮带的缺陷位置在运行中挤压皮带轮产生异样振动，该振动被振动传感器测得形成缺陷位置的振动脉冲，并被记录在解析系统中。从解析系统上确认皮带转动周期内出现的缺陷位置的振动脉冲出现的次数及时间。

第四步、计算皮带缺陷预期位置：根据皮带的转动周期、缺陷位置的振动脉冲出现的时间以及皮带的长度，计算皮带缺陷与反光片之间的距离，得到皮带缺陷预期位置。

第五步、将反光片移至皮带缺陷预期位置，通过解析系统查看反光片反射回的探测脉冲F与第三步测试出的缺陷位置的振动脉冲是否重合。若重合，即确定皮带缺陷预期位置为皮带缺陷位置。若不重合，则微调反光片的位置，直至探测脉冲F与第三步测试出的缺陷位置的振动脉冲位置重合。

第六步、重复第二步到第四步，确定其他皮带缺陷位置。

具体地，所述解析系统包括LMS Test.Lab系统和HEAD Artemis系统。本发明引进探测脉冲对比皮带缺陷引起的振动脉冲信号来排查皮带缺陷，以及确认缺陷准确位置。此方法适用变形量大及表面较小较轻的零部件的振动测试，测试设备与被测部件之间非接触，测试方法简单、成本低、对缺陷的排查准确。

附图说明

图1是本发明测试原理示意图；

图2是皮带测试状态示意图；

图3是皮带缺陷脉冲与探测脉冲F信号示意图；

图4是皮带缺陷A的脉冲与探测脉冲F信号重合示意图。

具体实施方式：

结合附图对本发明进一步说明。

如图1和图2所示，一种激光测振仪排查皮带缺陷的系统，包括：皮带1、激光测振仪2、反光片4、皮带轮5、振动传感器6、皮带轮支架7和解析系统。

所述振动传感器6贴在皮带轮支架7上，信号输出端连接解析系统，皮带轮支架7的振动信号通过振动传感器6传递给解析系统，并被解析为振动脉冲，皮带缺陷激励的振动脉冲的加速度g幅值较高。

皮带轮支架7上安装皮带轮5，皮带1安装于皮带轮5表面，皮带轮5转动带动皮带1转动，所述的皮带1表面粘贴反光片4。激光测振仪2与解析系统通过信号线连接。激光测振仪2射出激光f(A)垂直照射在反光片4上，反光片4反射回来的激光f(B)传入激光测振仪2中，并被转换成多普勒信号f(D)＝f(B)-f(A)＝2*V/λ，其中，V是振动速度，λ是激光波长。解析系统3将该振动速度V实时记录在系统中，解析系统3按照g＝V/t转换成加速度g来表示其探测脉冲F。

一种激光测振仪排查皮带缺陷的方法，步骤如下：

第一步、启动前准备：用卷尺测出皮带长度L，在皮带1表面任意位置粘贴反光片4，并将振动传感器6贴在皮带轮支架7上。

第二步、确定皮带的转动周期：设置发动机转速，待发动机转速稳定后，激光测振仪2射出的激光至反光片4并反射回激光测振仪2。激光测振仪2将反射信号传递给解析系统并形成对应的探测脉冲F。皮带转动完一圈，相同的探测脉冲F再次在解析系统中显现。两次探测脉冲F间隔的时间差t1为皮带的转动周期，如图3所示。

第三步、判断缺陷：皮带1的缺陷位置在运行中挤压皮带轮5产生异样振动，该振动被振动传感器6测得形成缺陷位置的振动脉冲，并被记录在解析系统中；从解析系统上确认皮带转动周期内出现的缺陷位置的振动脉冲出现的次数及时间。

第四步、计算皮带缺陷预期位置：根据皮带的转动周期、缺陷位置的振动脉冲出现的时间以及皮带的长度，计算皮带缺陷与反光片4之间的距离，得到皮带缺陷预期位置。例如皮带缺陷脉冲A距离探测脉冲F时间为Δt，则缺陷A处与反光片4距离为将反光片4挪动位置至算出位置处，此时出现如图4所示的探测脉冲F与皮带缺陷脉冲A重合，该位置即为皮带的缺陷A位置。同理可找出皮带其余缺陷位置。

第五步、将反光片4移至皮带缺陷预期位置，通过解析系统查看反光片反射回的探测脉冲F与第三步测试出的缺陷位置的振动脉冲是否重合；若重合，即确定皮带缺陷预期位置为皮带缺陷位置；若不重合，则微调反光片4的位置，直至探测脉冲F与第三步测试出的缺陷位置的振动脉冲位置重合。

第六步、重复第二步到第四步，确定其他皮带缺陷位置。

具体地，所述解析系统包括LMS Test.Lab系统和HEAD Artemis系统。LMS Test.Lab是由德国Siemens PLM software公司提供。HEAD Artemis是由德国HEAD Acoustic GmBH公司提供。