摩托车发动机异响在线检测系统开发
摘 要：针对某款摩托车发动机机械异响故障诊断依靠人工听诊的现状，基于LabVIEW平台开发一套摩托车发动机异响故障在线检测系统。详细介绍了在线检测系统的软硬件设计及主要功能，采用声强法确定了传声器的测点位置，利用火花塞导线的感应电压进行发动机的转速测量，并阐述了基于声学互动滤波分析的异响特征频率识别方法，以及异响识别在LabVIEW软件中的实现。生产线上的应用表明，该在线检测系统性能稳定，对常见机械异响的识别准确率达90%以上，达到防止异响发动机流入后续生产流程的目标。
关键词：摩托车发动机；异响；在线检测系统；LabVIEW
中图分类号：TP277文献标文献标识码：A文献标DOI：10.3969/j.issn.2095-1469.2013.05.09
目前，摩托车行业针对发动机异响问题所采用的方法是人工听诊，即由具有一定先验知识和诊断经验丰富的专业人员通过手摸、耳听等感官来判断，这样势必会加入一些主观因素，标准难以统一，判断准确率不会很高，同时也会对人耳的健康造成伤害。虽然国内在摩托车发动机异响故障诊断方面做了大量的研究工作[1-3]，但对于异响故障诊断在线检测系统的开发研究较少，且大都基于模糊诊断方法[4-5]，没有出现相当成熟的产品。因此，开发一套摩托车发动机异响故障在线检测系统（以下简称在线检测系统）对于提高摩托车产品质量具有重要的意义。
LabVIEW是一种基于图形化语言的开发、调试、运行的集成化虚拟仪器开发平台。它针对测试系统软件开发的需要将数据的采集、处理、存储、输出等一些常用的功能模块化，通过对程序模块的调用，提高了模块的复用度和软件的开发效率[6]。采用该平台使在线检测系统软件部分的开发直观简单，性能可靠。
1 在线检测系统设计
1.1 系统功能需求
由于摩托车发动机异响故障信号很微弱，生产线周围噪声干扰多，且一线检测人员工作量已经很大，因此对在线检测系统提出了如下功能需求。
（1）数据采集前端精度高，能很好地检测到微弱的异响信号。
（2）对常见的异响判断准确率高。
（3）系统分析界面友好，有外触发启动仪器功能，方便检测人员操作。
该系统的总体结构如图1所示。
1.2 传声器测点布置
本文遵循测点选取的两个原则，借用声学互动滤波技术[7]和声强法来选择测点。首先，对照发动机工作频率和发动机内部零部件激振频率，回放各关注频段，确定人工听诊中最关注的异响对应的大概...
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