粒子碰撞噪声检测试验方法与计量管理优化研究

王立康; 张军; 高帅; 李佳乐

doi:10.12338/j.issn.2096-9015.2021.0082

粒子碰撞噪声检测试验方法与计量管理优化研究

doi: 10.12338/j.issn.2096-9015.2021.0082

1.
石家庄天林石无二电子有限公司, 石家庄 050000
2.
河北省工业和信息化发展研究院, 石家庄 050000

详细信息

作者简介:
王立康（1987-），石家庄天林石无二电子有限公司工程师，研究方向：计量管理、计量测试等，邮箱：wlk389975160@163.com

计量
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出版历程
- 网络出版日期: 2022-07-07

Research on Particle Impact Noise Detection Test Method and Measurement Management Optimization

1.
Shijiazhuang Tianlin Shiwuer Electronics Co., Ltd, Shijiazhuang 050000, China
2.
Hebei Institute of Industrial Development and Informatization, Shijiazhuang 050000, China

摘要

摘要: 振动频率是粒子碰撞噪声检测（PIND）试验的重要参数，基于MATLAB拟合工具和对数变换对“封装高度-振动频率”关系图进行解析，构建可量化的数学函数模型，提高振动频率设置准确性。针对PIND试验标准不一致问题，通过综合比对法，明确标准采纳优先级，优化冲击脉冲持续时间参数的使用方式。基于平均值-极差控制图法对PIND试验设备进行期间核查，确保PIND试验设备关键参数校准状态的有效性和可靠性。
- 粒子碰撞噪声检测 /
- 拟合 /
- 计量管理 /
- 期间核查 /
- 函数模型
Abstract: Vibration frequency is an important parameter in the particle impact noise detection (PIND) test. Based on the MATLAB fitting tool and logarithmic transformation, the “package height vibration frequency” relationship graph is analyzed, and a quantifiable mathematical function model is developed to improve the accuracy of the vibration frequency setting. Aiming at the inconsistency of PIND test standards, the standard adoption priority is clarified through the comprehensive comparison method, and the use of impact pulse duration parameters is optimized. Intermediate check of the PIND test equipment based on the mean and range control chart method was carried out to ensure the validity and reliability of the calibration state of the key parameters of the PIND test equipment.
- PIND /
- fitting /
- measurement management /
- intermediate checks /
- function model

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图 1 封装高度与振动频率的关系

Figure 1. Relationship between package height and vibration frequency

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图 2 Excel拟合下的“封装高度-振动频率”关系图

Figure 2. Relationship diagram of "package height-vibration frequency" fitted by Excel

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图 3 MATLAB命令窗口代码

Figure 3. Codes from the MATLAB command window

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图 4 MATLAB拟合下的封装高度-振动频率关系图

Figure 4. Relationship between package height and vibration frequency fitted by MATLAB

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图 5 半正弦冲击脉冲及其允许误差

注：图中虚线表示标称冲击脉冲线；实线表示允许误差范围线。

Figure 5. Half sine impulse and its permissible error

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图 6 冲击脉冲持续时间参数跨标准借鉴规则

Figure 6. Cross-standard reference rules for impulse duration parameters

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图 7 振动频率期间核查示意图

Figure 7. Schematic diagram of intermediate check of vibration frequency

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图 8 平均值控制图

Figure 8. Control chart of the mean value

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图 9 标准偏差控制图

Figure 9. Control chart of the standard deviation

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表 1 不同封装高度对应的振动频率

Table 1. Vibration frequency values corresponding to different package heights

序号	1	2	3	4	5	6	7
封装高度（mm)	0.25	0.5	1	1.5	2.5	5	10
振动频率（Hz）	247.5	184	126.56	102	79.3	55.3	39.6

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表 2 不同标准对冲击脉冲持续时间参数的要求

Table 2. Requirements of different standards for impulse duration parameters

标准名称	方法	脉冲类型	起始点	范围	允许误差
GJB 128A-97	2052	--	--	≤100 μs	--
GJB 128A-97	2016	半正弦波	上升时峰值加速度的10%处	无要求	±0.1 ms与持续时间的30%中较大值
GJB 360B-2009	217	--	--	--	--
GJB 360B-2009	213	半正弦波波、后峰锯齿波	见图5	0.5 ms (1000 g条件)	--
GJB 548B-2005	2020.1	--	幅值（50±5）脉冲点	≤100 μs	--
GJB 548B-2005	2002.1	半正弦波	上升时间峰值加速度的10%处	0.1～1 ms	≤0.1 ms或±30%
JJF 1220-2009		--	50%脉冲点处	≤100 μs	--

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表 3 期间核查标准装置基本情况

Table 3. Overview of standard devices for intermediate check

设备名称	PIND颗粒碰撞噪声检测仪（4511L）
核查参数	振动频率
核查标准	型号：53230A 350 MHz通用频率计数器：12位/秒最大显示分辨率：15位
核查点	60Hz

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表 4 期间核查数据

Table 4. Intermediate check data

组数(k)	测量值（Hz）						每组期间核查值$ {\overline{x}}_{k} $（Hz）	标准偏差s_k（Hz）
组数(k)	1	2	3	4	5	6	每组期间核查值$ {\overline{x}}_{k} $（Hz）	标准偏差s_k（Hz）
1	60.23	60.23	60.27	60.26	60.28	60.26	60.25	0.0189
2	60.21	60.22	60.24	60.23	60.25	60.31	60.24	0.0324
3	60.31	60.33	60.23	60.27	60.26	60.20	60.26	0.0442
4	60.23	60.30	60.30	60.32	60.26	60.26	60.28	0.0307
5	60.27	60.24	60.25	60.29	60.35	60.31	60.28	0.0373
6	60.23	60.24	60.25	60.29	60.21	60.27	60.24	0.0260
7	60.31	60.35	60.30	60.25	60.23	60.33	60.29	0.0423
8	60.26	60.22	60.23	60.24	60.24	60.28	60.24	0.0197
9	60.24	60.23	60.23	60.23	60.27	60.29	60.24	0.0233
10	60.21	60.22	60.22	60.25	60.28	60.28	60.24	0.0286
11	60.22	60.22	60.26	60.24	60.21	60.21	60.22	0.0179
12	60.21	60.29	60.26	60.25	60.25	60.35	60.26	0.0433
13	60.22	60.25	60.26	60.27	60.28	60.30	60.26	0.0249
14	60.20	60.20	60.21	60.22	60.26	60.25	60.22	0.0235
15	60.23	60.23	60.25	60.33	60.33	60.33	60.28	0.0471
16	60.24	60.25	60.26	60.29	60.24	60.23	60.25	0.0195
17	60.33	60.26	60.22	60.25	60.26	60.35	60.27	0.0459
18	60.26	60.28	60.22	60.25	60.23	60.23	60.24	0.0206
19	60.28	60.25	60.26	60.26	60.24	60.25	60.25	0.0124
20	60.22	60.29	60.26	60.35	60.23	60.22	60.26	0.0466
21	60.29	60.28	60.24	60.32	60.24	60.29	60.27	0.0286
22	60.28	60.26	60.21	60.30	60.28	60.28	60.26	0.0285
23	60.26	60.27	60.25	60.23	60.28	60.24	60.25	0.0170
24	60.25	60.25	60.27	60.35	60.28	60.25	60.27	0.0354
25	60.23	60.23	60.28	60.32	60.29	60.26	60.26	0.0323

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表 5 控制用控制图数据

Table 5. Control chart data for control

组数(k)	测量值（Hz）						每组期间核查值（$ {\overline{x}}_{k} $）（Hz）	标准偏差（s_k）（Hz）
组数(k)	1	2	3	4	5	6	每组期间核查值（$ {\overline{x}}_{k} $）（Hz）	标准偏差（s_k）（Hz）
26	60.29	60.28	60.3	60.26	60.26	60.27	60.28	0.0149
27	60.28	60.26	60.24	60.29	60.25	60.29	60.27	0.0195

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