在工業(yè)設(shè)備、家用電器與汽車 NVH（Noise, Vibration, Harshness）研發(fā)中，噪聲與振動是重要的性能指標(biāo)。溫度是影響機(jī)械結(jié)構(gòu)剛度、潤滑特性、材料聲學(xué)參數(shù)和電子元器件工作狀態(tài)的關(guān)鍵因素，進(jìn)而會改變噪聲的頻率分布、聲壓級和振動幅值。 高低溫試驗箱能夠在實驗室中精準(zhǔn)模擬不同溫度環(huán)境，為研究溫度對電機(jī)、風(fēng)扇、汽車部件噪聲與振動特性的影響提供可控、可重復(fù)的測試條件。
一、測試原理
溫度對機(jī)械系統(tǒng)的影響
材料剛度變化：溫度升高會降低金屬或塑料構(gòu)件的剛度，改變固有頻率，從而影響共振頻率與噪聲峰值。
潤滑特性變化：潤滑油黏度隨溫度變化，影響摩擦噪聲與振動水平。
電機(jī)磁性能變化：溫升會改變電機(jī)磁場強(qiáng)度與電流特性，影響電磁噪聲。
風(fēng)扇氣動特性：空氣密度隨溫度變化，影響風(fēng)扇負(fù)載與氣動噪聲。
高低溫試驗箱的作用
可在設(shè)定溫度范圍內(nèi)（如 -40?℃～+150?℃）對樣品進(jìn)行穩(wěn)態(tài)溫度保持或溫度循環(huán)。
配合噪聲與振動采集系統(tǒng)（如麥克風(fēng)陣列、加速度傳感器、數(shù)據(jù)采集儀），同步記錄不同溫度下的聲壓級（dB）、頻譜特性和振動幅值。
二、典型測試流程
樣品安裝與傳感器布置
將電機(jī)、風(fēng)扇或汽車部件（如發(fā)動機(jī)冷卻風(fēng)扇、水泵、變速箱齒輪組件）安裝在隔振平臺上，連接負(fù)載或驅(qū)動系統(tǒng)。
布置噪聲測點（按標(biāo)準(zhǔn)，如 ISO 3744/3745）與振動測點（軸承座、外殼關(guān)鍵點）。
溫度條件設(shè)定
低溫測試：如 -30?℃、 -20?℃、 -10?℃，保溫 1?h 以上，待樣品溫度均衡。
常溫對照：23?℃±2?℃（基準(zhǔn)條件）。
高溫測試：如 60?℃、 80?℃、 120?℃，保溫穩(wěn)定后測試。
可加入溫度循環(huán)：如 -20?℃?+80?℃，觀察熱脹冷縮對噪聲振動的瞬態(tài)影響。
運(yùn)行與數(shù)據(jù)采集
按額定工況運(yùn)行樣品（恒定轉(zhuǎn)速、負(fù)載）。
同步采集：
聲壓級（A/C/Z 加權(quán)）
1/3 倍頻程頻譜
振動加速度/速度/位移（時域與頻域）
每個溫度點至少采集 3 組數(shù)據(jù)取平均，減少隨機(jī)誤差。
數(shù)據(jù)分析
對比不同溫度下的總體聲壓級變化趨勢（dB 增減）。
分析特征頻率噪聲變化（如電機(jī)電磁噪聲、風(fēng)扇葉片通過頻率、齒輪嚙合頻率）。
關(guān)聯(lián)振動幅值變化與噪聲變化，判斷主導(dǎo)噪聲源（結(jié)構(gòu)噪聲 or 氣動噪聲）。
建立溫度—噪聲/振動特性曲線，用于產(chǎn)品設(shè)計與工況評估。
三、應(yīng)用價值
提前識別溫度敏感噪聲源：在設(shè)計階段發(fā)現(xiàn)高溫或低溫下噪聲異常，優(yōu)化材料、結(jié)構(gòu)或控制策略。
提升產(chǎn)品環(huán)境適應(yīng)性：確保電機(jī)、風(fēng)扇、汽車部件在寒區(qū)或熱帶地區(qū)使用時噪聲性能達(dá)標(biāo)。
支持 NVH 仿真標(biāo)定：為 CAE 噪聲振動仿真模型提供實驗驗證數(shù)據(jù)。
加速可靠性驗證：短時間模擬多年溫度循環(huán)對噪聲特性的影響，縮短研發(fā)周期。
四、注意事項
溫度均衡：每次測試前確保樣品內(nèi)部與表面溫度達(dá)到設(shè)定值，避免測試數(shù)據(jù)受殘余熱量影響。
傳感器環(huán)境防護(hù)：高溫測試時需使用耐高溫麥克風(fēng)與加速度計，或加裝隔熱防護(hù)罩。
背景噪聲控制：高低溫箱與實驗室背景噪聲應(yīng)低于被測信號 10?dB 以上，必要時做背景扣除。
安全與冷凝：低溫測試防止樣品表面結(jié)露影響電氣性能；高溫測試注意防燙與設(shè)備散熱。
五、結(jié)論
高低溫試驗箱通過在不同溫度條件下對電機(jī)、風(fēng)扇、汽車部件進(jìn)行噪聲與振動特性測試，能夠定量分析溫度對聲壓級、頻譜特性及振動幅值的影響，為產(chǎn)品研發(fā)提供環(huán)境適應(yīng)性與 NVH 性能的可靠數(shù)據(jù)支撐，是噪聲與振動研究中的環(huán)境模擬工具。
