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1 Einleitung
An Industrieventilatoren werden bezüglich ihrer aerodynamischen und akustischen
Eigenschaften bestimmte Anforderungen gestellt. Um diese Eigenschaften beurteilen zu
können, werden die Ventilatoren in genormten Prüfständen aerodynamisch und akustisch
vermessen. Im Rahmen der Zusammenarbeit zwischen dem Labor für Strömungsmaschinen
an der Fachhochschule Düsseldorf und der Firma Pollrich Ventilatoren GmbH in
Mönchengladbach sollten baugleiche Normprüfstände für Radialventilatoren an beiden
Standorten hinsichtlich der Akquirierung aerodynamischer und akustischer Daten
automatisiert werden.
Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Automatisierung des Prüfstandes im Labor für
Strömungsmaschinen bezüglich der Akquirierung der akustischen Signale. Das dafür
vorgesehene Kanalverfahren nach DIN EN 25136 „Bestimmung der von Ventilatoren in
Kanäle abgestrahlten Schallleistung“ schreibt vor, dass der gemessene Schalldruckpegel über
den Umfang einer Messebene zu mitteln ist. Mit Hilfe eines sogenannten Drehkanals, als Teil
des vorhandenen Ventilatorenprüfstandes, ist es möglich, das Messmikrofon innerhalb der
Kanalströmung entlang eines Umfangs in der Messebene zu bewegen.
Ausgangspunkt war ein neuer Drehkanal und eine programmierbare Antriebseinheit,
bestehend aus einer Positioniersteuerung und einem Schrittmotor.
Das Ziel der Arbeit war ein Drehkanal samt PC-Programm, das die Drehkanalsteuerung und
die Geräuschaufzeichnungen durchführt. Die Geräusche sollten dabei über die PC-Soundkarte
aufgenommen und als Rohdaten für Nachbereitungen gespeichert werden können.
Die Umsetzung des Automatisierungsprozesses beinhaltete im wesentlichen drei
Teilaufgaben. Zunächst wurde ein Gestell zur Aufnahme des neuen Drehkanals und seines
Antriebs konstruiert. Dieser Konstruktionsprozess wurde u.a. durch Festigkeitsberechnungen
mit Hilfe der FEM unterstützt. In der anschließenden Programmierphase erfolgte unter
LabVIEW die Entwicklung eines Messprogramms zur Steuerung des Drehkanals und
simultaner Aufzeichnung akustischer Signale. In der abschließenden Phase wurden die
Betriebsgeräusche des Drehkanals, unter Anwendung in MATLAB erstellter Analyseroutinen,
analysiert.
Die entwickelten Programme fanden bereits im Rahmen einer parallel laufenden Diplomarbeit
[29] am Prüfstand der Firma Pollrich Ventilatoren GmbH Anwendung. Die dabei gewonnenen
Kenntnisse flossen in die Programmentwicklung ein.
Fachhochschule Düsseldorf Diplomarbeit 2002/03, Terence Klitz