Diagnozowanie problemów projektowych za pomocą analizatora zniekształceń Klippela


Założyciel i dyrektor firmy Redrock Acoustics, znanej z oferowania usług inżynieryjnych i projektowych, Patrick Turnmire przetestował w swojej karierze tysiące próbek przetworników, w tym niezliczoną ilość na stanowisku testowym cewki drgającej. Po ponownym otwarciu dostępu do usług testowania i analizy przetworników Klippel Turnmire dzieli się swoim ogromnym doświadczeniem, doradzając, w jaki sposób upewnić się, że testy są wystarczająco solidne, aby wyraźnie zobaczyć wydajność głośnika.

W trakcie mojej kariery inżyniera przetworników głośnikowych przetestowałem tysiące próbek przetworników dla wielu marek i fabryk na całym świecie, a także testowałem na stanowisku testowym dla magazynu Voice Coil. Analizator zniekształceń Klippel (DA) stał się standardowym narzędziem testowym do analizy wszystkich aspektów wydajności i optymalizacji projektów. Głównym narzędziem do tego celu jest moduł identyfikacji dużego sygnału (LSI), wraz z innymi modułami pomagającymi zidentyfikować konkretne problemy, które po raz pierwszy pojawiają się w testach LSI. Pomyśl o tym jak o ogólnej kontroli stanu zdrowia, po której następują głębsze testy, które pomogą zidentyfikować przyczynę podstawowych problemów.

Kluczem do uzyskania dobrych danych jest upewnienie się, że testy są wystarczająco solidne, aby wyraźnie zobaczyć wydajność. Oceniłem wiele setek testów przeprowadzonych przez fabryki i marki posiadające DA2, ale wyraźnie nie są one obsługiwane w sposób pokazujący prawdziwą wydajność i, co ważniejsze, problemy, które można przeoczyć. Poniżej znajduje się przypadek testowy z wieloma problemami, które nie zostały wykryte przed wprowadzeniem produktu do produkcji.

Głośnikiem testowym jest 6,25-calowy głośnik niskotonowy ze stożkiem z włókna węglowego, cewką CCAW o dużej średnicy i pająkiem z tkanym drutem prowadzącym. Arkusze danych pokazują dwie krzywe z testów DA2 Bl(x) i Kms(x). Pokazano je odpowiednio na rysunku 1 i rysunku 2. Arkusz danych pokazuje wychylenie liniowe ±12 mm i maksymalne wychylenie ±15 mm.

 

Rysunek 1: Sterownik testowy 6,25” z wykresem Klippel Bl(x) producenta.

Rysunek 2: Sterownik testowy 6,25” z wykresem Klippel Kms(x) producenta.

Krzywa Bl(x) (ryc. 1) wykazuje bardzo nieznaczne zmniejszenie na ± krańcach wychylenia, z wyraźnym kształtem odwróconego dzwonu na krzywej Kms(x) (ryc. 2). Z mojego doświadczenia wynika, że ​​krzywe te nie przedstawiają rzeczywistych danych dotyczących krzywych i są ograniczone limitami ochronnymi w teście LSI. Domyślnie są one ustawione na limity 50% Bl i 50% Kms. Oznacza to, że badanie ogranicza się do 50% zmiany Bl i Kms. Te granice ochrony powinny być ustawione na zakres, który pozwala zidentyfikować rzeczywiste granice wychylenia.

W większości moich testów ustawiam te limity na 25% przy górnym limicie temperatury wynoszącym 150°C. Są to bardziej realistyczne przybliżenia tego, co kierowca zobaczy podczas (agresywnego) użytkowania. Pamiętaj, że podczas testu stale „jeżdżę” na tych wartościach, aby zapobiec uszkodzeniom. Zaktualizowane krzywe Bl(x) i Kms(x) przedstawione na rysunkach 3 i 4 stanowią testy przeprowadzone w tych granicach. Na podstawie tych nowych krzywych wyraźnie widać, że istnieje asymetria, którą należy ocenić. Można tego dokonać za pomocą dwóch nowych krzywych zakresu symetrii Bl i Kms przedstawionych na rysunkach 5 i 6.

 

Reklama
Rysunek 3: Przetwornik testowy 6,25” z wykresem Klippel Bl(x) firmy Redrock Acoustics.

Rysunek 4: Przetwornik testowy 6,25” z wykresem Klippel Kms(x) firmy Redrock Acoustics.

Rysunek 5: Przetwornik testowy 6,25” z wykresem zakresu symetrii Klippel Bl(x) firmy Redrock Acoustics.

Rysunek 6: Przetwornik testowy 6,25” z wykresem zakresu symetrii Klippel Kms(x) firmy Redrock Acoustics.

Krzywa symetrii Bl(x) wykazuje pewne przesunięcie, gdy wychylenie przekroczyło 8 mm. Poniższy zakres jest zasadniczo oknem błędu spowodowanym wysoce liniowym Bl(x) (niezła konstrukcja silnika!). Dolna krzywa zakresu symetrii Kms(x) pokazuje wyraźne odchylenie w dół. Obie krzywe wykazują około 1,4 mm odchylenia. Ponieważ obie krzywe wykazują to odchylenie, doświadczenie sugeruje, że istnieje przesunięcie mechaniczne.

Fizyczne badanie ruchomych części wykazało wypchanego pająka (do pająka przyszyto wyprowadzony blichtr). Może to być spowodowane wieloma czynnikami, ale zazwyczaj jest wynikiem mechanicznego błędu układania stosu. W tym przypadku części zespołu stożka nie pozwalają na pasywną pozycję spoczynkową ± = 0. Mój wniosek jest taki, że szyjka stożka jest za długa, projekt pająka uniesionego w szyję nie został poprawnie obliczony i tak dalej.

Gdyby krzywa symetrii Bl(x) wyglądała prawidłowo, możliwe byłoby również, że zszyty przewód doprowadzający powodował asymetryczne ograniczenia ruchu pająka. Jest to zawsze problem podczas używania tego typu pająka. Może to również oznaczać osłabienie mechaniczne po długich okresach dużego wychylenia. Przewody doprowadzające napinają się bardziej w jednym kierunku niż w drugim, a połączenie między cewką a przewodem może pęknąć, powodując zwarcie i rozwarcie (Zdjęcie 1).

 

Zdjęcie 1: Zbliżenie pękniętego złącza blaszanego.

W ramach analizy tego sterownika przeprowadziłem prosty test obciążeniowy ćwicząc sterownik przy Fo i 10mm wychylenia. Po około 5 minutach kierowcy nie udało się i badanie miejsca połączenia na szyi wykazało spodziewane złamanie. Istnieje kilka sposobów rozwiązania tego problemu, ale należy to omówić z producentem. Moje zalecenia to zastosowanie wzoru pająka z szyją w dół z drutami prowadzącymi przyszytymi do górnej części rolek pająka. Powinno to pozwolić na zestawianie zespołu stożka bez uprzedzeń i znacznie mocniejsze połączenie przewodu prowadzącego przy dużych wychyleniach.

Więcej informacji znajdziesz na stronie Akustyka Redrocka strona internetowa pod adresem www.redrockacoustics.com.

Ten artykuł został pierwotnie opublikowany w czasopiśmie Voice Coil w styczniu 2024 r



Source link

Advertisment

Więcej

Advertisment

Podobne

Advertisment

Najnowsze

AMD przeprojektuje sprzęt do śledzenia promieni na RDNA 4

Oczekuje się, że architektura graficzna AMD RDNA 4 nowej generacji będzie wyposażona w zupełnie nowy silnik ray tracingu – twierdzi Kepler L2, wiarygodne...

Kanguru przedstawia wewnętrzne, samoszyfrujące dyski SSD Defender oparte na sprzęcie

Kanguru ogłasza nową, wyjątkową linię sprzętowych, wewnętrznych dysków samoszyfrujących, zaprojektowanych, aby pomóc organizacjom zabezpieczyć i chronić ich dane. Pod marką Kanguru Defender,...

Aplikacja Apple Store oferuje teraz opcję „Kupuj ze specjalistą przez wideo”

W zeszłym roku Apple zaktualizowało swój sklep internetowy o nową funkcję o nazwie „Kupuj ze specjalistą przez wideo.” Jak sama nazwa wskazuje,...
Advertisment