一种降低计算机硬盘振动噪音的设备及控制方法与流程

1.本技术涉及计算机配件的技术领域，具体涉及一种降低计算机硬盘振动噪音的设备及控制方法。


背景技术：

2.硬盘是计算机重要的配件之一，目前硬盘主要分为固态硬盘（ssd）和机械硬盘（hdd）。机械硬盘主要包括盘片、磁头、控制电机以及数据转换器等几个部分。机械硬盘的工作原理是通过特定磁粒子的极性来记录数据，读取数据时，磁头将磁粒子的不同极性转换成不同的电脉冲信号，再利用数据转换器将这些信号转换成电脑可读的数据，写入数据的操作则与之相反。
3.对于一些从事摄影、视频处理以及特效制作等工作的个人或者单位来说，需要长期保存大量的数据，规模较大的企业一般采用存储服务器来存储数据，小型工作室或者个人只能通过多硬盘系统运行的方式来存储数据。但是内存相同的情况下，机械硬盘的价格远低于固态硬盘的价格，并且机械硬盘的使用寿命也更长一些。因此多机械硬盘系统运行成为小型工作室或者个人存储数据的最佳选择。
4.机械硬盘的磁头可沿盘片的半径方向运动，电机以每分钟数千转的转速带动盘片旋转，磁头可精准定位在盘片的任意位置进行数据的读写操作。读写过程中，转速越高，机械硬盘的振动越剧烈，产生的噪音越大。现有常见的多机械硬盘固定装置能够在一定的程度上降低机械硬盘的振动程度，但缺乏有效的方式来实时降低多机械硬盘系统工作时产生振动噪音的问题。


技术实现要素：

5.本技术提供一种降低计算机硬盘振动噪音的设备及控制方法，具有实时降低多机械硬盘系统工作时产生振动噪音的效果。
6.在本技术的第一方面提供了一种降低计算机硬盘振动噪音的设备，所述设备包括控制系统和多个减振装置；任一所述减振装置包括内支架、外支架、减振组件以及第一检测传感器；所述内支架和所述外支架均为无盖方形盒状结构，所述内支架位于所述外支架的内部，所述内支架用于固定机械硬盘，所述第一检测传感器设置于所述内支架的外侧壁，所述第一检测传感器与所述控制系统电连接；所述第一检测传感器用于实时获取所述内支架外侧壁的第一振动参量，并将所述第一振动参量转换成第一电信号后传输至所述控制系统；所述内支架的外侧壁与所述外支架的内侧壁通过所述减振组件连接，所述减振组件与所述第一检测传感器一一对应，并且减振组件等距设置于所述内支架的外侧壁，所述减振组件与所述控制系统电连接；所述控制系统将接收的所述第一电信号进行放大后并转换成第一振动数据，所述
控制系统根据多个所述第一振动数据控制对应的所述减振组件调整减振参数。
7.通过上述技术方案，机械硬盘在数据读写的过程中，第一检测传感器实时获取机械硬盘振动的第一振动参量，经控制系统分析计算后转换为第一振动数据。机械硬盘产生的振动量越大，第一振动数据的值越大，控制系统根据第一振动数据的数值，实时控制该第一振动数据对应的减振组件调整减振参数，从而减小机械硬盘的振动量。每个减振装置能够减小安装在该减振装置内的机械硬盘的振动量，从而便于减小每个机械硬盘振动时产生的噪音，进而达到实时降低多机械硬盘系统工作时产生的振动噪音的效果。
8.可选的，所述减振组件包括电机、齿轮、滑块、齿条以及减振弹簧；所述电机固定于所述外支架的外侧壁，所述电机的输出轴固定连接所述齿轮，所述滑块贯穿并垂直固定于所述外支架的侧壁，所述齿条的底壁设置有滑轨结构，所述滑轨结构滑移于所述滑块，所述齿轮与所述齿条啮合；所述齿条靠近所述内支架的一端与所述减振弹簧的一端可拆卸连接，所述减振弹簧的另一端与所述内支架的外侧壁可拆卸连接；所述电机与所述控制系统电连接，所述控制系统根据所述第一振动数据控制所述电机工作。
9.通过采用上述技术方案，控制系统控制电机工作时，电机输出轴固定的齿轮的旋转运动转变为齿条的直线运动，结合滑块对滑轨的导向作用，齿条沿内支架侧壁垂直方向移动。由于减振弹簧一端固定于内支架外侧壁，另一端固定于齿条的一端，齿条远离或者靠近内支架促使减振弹簧的长度改变，从而调整减振参数。
10.可选的，所述减振弹簧的两端均设置有卡柱，所述内支架的外侧壁和所述齿条的一端均设置有用于卡接所述卡柱的卡扣。
11.通过采用上述技术方案，通过卡柱卡扣装置，便于将减振弹簧与内支架以及齿条固定，同时便于随时更换已经失效的减振弹簧。
12.可选的，所述设备还包括第二检测传感器；所述第二检测传感器设置于所述外支架的侧壁，所述第二检测传感器与所述减振组件对应设置，所述第二检测传感器与所述控制系统电连接；所述第二检测传感器用于实时获取外支架的第二振动参量，并将所述第二振动参量转换成第二电信号后传输至所述控制系统；所述控制系统，用于对接收的所述第二电信号放大后转换成第二振动数据，并根据所述第二振动数据的数值进一步控制对应的所述减振组件调整所述减振参数。
13.通过采用上述技术方案，在外支架的外侧壁设置第二检测传感器，便于实时获取机械硬盘工作过程中传导至外支架的振动量，第二检测传感器获取的第二振动参量经控制系统转换为第二振动数据，便于控制系统根据第二振动数据控制该第二振动数据对应的减振组件调整减振参数，减小机械硬盘的振动量，从而减小机械硬盘传导至外支架的振动量。
14.可选的，所述设备还包括分贝检测仪；所述设备应用于机箱内，所述分贝检测仪安装于所述机箱内；所述分贝检测仪与所述控制系统电连接，所述分贝检测仪用于检测所述机箱内的振动噪音的分贝数值，并传输至所述控制系统。
15.通过采用上述技术方案，将设备安装于机箱内部时，通过在机箱内部设置分贝检
测仪，实时获取机箱内部机械硬盘振动产生的振动噪音的分贝数值，便于控制系统根据分贝检测仪传输的分贝数值控制所有的减振组件调整减振参数，从而降低机械硬盘的振动噪音。
16.可选的，所述控制系统包括放大模块、计算模块、控制模块以及报警模块；所述放大模块用于将所述第一电信号和所述第二电信号放大，并传输至所述计算模块；所述计算模块用于对放大后的所述第一电信号和所述第二电信号进行分析，计算得出所述第一振动数据和所述第二振动数据，并传输至所述控制模块；所述控制模块用于将所述第一振动数据和所述第二振动数据的数值与设定的阈值比对，确定输出减振信号或者报警信号；所述减振组件接收所述减振信号调整所述减振参数；所述报警模块用于接收所述报警信号，发出报警信息。
17.通过采用上述技术方案，设置放大模块将检测传感器传输的第一电信号和第二电信号进行放大，便于计算模块分析计算振动数据。计算模块将第一电信号和第二电信号通过分析计算转换为第一振动数据和第二振动数据。控制模块根据第一振动数据和第二振动数据的数值是否超过设定的阈值，确定输出减振信号或者报警信号，便于减振组件根据减振信号调整减震参数，或者报警模块根据减振信号发出报警信息。
18.在本技术的第二方面提供了一种降低计算机硬盘振动噪音的设备的控制方法，所述控制方法应用于如上述任意一项所述的降低计算机硬盘振动噪音的设备，所述方法包括：若所述第一振动数据的数值高于预设的第一阈值并且低于预设的第二阈值，所述控制系统控制所述第一振动数据对应的所述减振组件调整所述减振参数，直至所述第一振动数据低于所述第一阈值。
19.通过采用上述技术方案，设置第一阈值便于控制系统根据第一振动数据的数值确定是否需要控制减振组件调整减振参数。若第一振动数据的数值高于第一阈值，表示机械硬盘产生的振动量较大，需要控制系统控制减振组件调整减振参数，从而降低机械硬盘的振动量。
20.可选的，若所述第一振动数据的值高于所述第二阈值，控制系统发出所述报警信息，并停止计算机对机械硬盘的数据读写。
21.通过采用上述技术方案，设置第二阈值便于控制系统确定机械硬盘是否产生异常振动，若第一振动数据的数值高于第二阈值表明机械硬盘振动异常，控制系统需要发出报警信息，以及停止对机械硬盘的数据读写。
22.可选的，若存在多个数值相同的所述第二振动数据，所述控制系统控制所述第二振动数据对应的多个所述减振组件调整所述减振参数，直至不存在数值相同的所述第二振动数据。
23.通过采用上述技术方案，控制系统控制减振组件调整所述减振参数直至不存在数值相同的第二振动数据，表明不存在机械硬盘振动频率相同的情况。防止多个振动频率相同的机械硬盘振动叠加从而产生共振现象。
24.可选的，若所述分贝检测仪检测的分贝数值高于预设的噪音分贝值，所述控制系
统控制所有的所述减振组件同时调整所述减振参数，直至所述分贝数值低于所述噪音分贝值。
25.通过采用上述技术方案，检测多机械硬盘工作时产生的噪音分贝值，所述控制系统根据噪音分贝值同时控制所有的减振组件调整所述减振参数，同时减小所有机械硬盘的振动量，从整体上降低多硬盘系统工作时产生的振动噪音。
26.综上所述，本技术至少包括以下有益技术效果：在机械硬盘进行数据读写过程中产生振动时，第一检测传感器实时获取振动的第一振动参量，第一振动参量经控制系统分析计算后转换为第一振动数据。机械硬盘读写的数据越多产生的振动量越大，第一振动数据的数值也就越大，控制系统根据第一振动数据的数值大小，实时控制减振组件调整所述减振参数，减小机械硬盘的振动量，直至第一振动数据的数值小于预设的阈值。每个减振装置能够实时减小安装在该减振装置内的机械硬盘振动量，从而实时降低多机械硬盘系统工作时产生的振动噪音。
附图说明
27.图1是本技术实施例公开的减振装置的结构示意图。
28.图2是本技术实施例公开的减振组件的结构示意图。
29.图3是本技术实施例公开的控制系统的组成模块的连接示意图。
30.附图标记说明：1、控制系统；101、放大模块；102、计算模块；103、控制模块；104、报警模块；2、减振装置；3、内支架；4、外支架；5、减振组件；501、电机；502、齿轮；503、齿条；504、滑块；505、减振弹簧；5051、卡柱；5052、卡扣；6、第一检测传感器；7、第二检测传感器。
具体实施方式
31.为了使本技术领域的人员更好地理解本说明书中的技术方案，下面将结合本说明书实施例中的附图，对本说明书实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。
32.在本技术实施例的描述中，“示性的”、“例如”或者“举例来说”等词用于表示作例子、例证或说明。本技术实施例中被描述为“示性的”、“例如”或者“举例来说”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其它实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言，使用“示性的”、“例如”或者“举例来说”等词旨在以具体方式呈现相关概念。
33.在本技术实施例的描述中，术语“多个”的含义是指两个或两个以上。例如，多个系统是指两个或两个以上的系统，多个屏幕终端是指两个或两个以上的屏幕终端。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”，除非是以其他方式另外特别强调。
34.本技术实施例公开了一种降低计算机硬盘振动噪音的设备，包括控制系统1和多个减振装置2。
35.具体地，参照图1，任一减振装置2包括内支架3、外支架4、减振组件5以及第一检测传感器6。内支架3和外支架4均为无盖方形盒状结构，内支架3位于外支架4的内部，机械硬
盘固定于内支架3，第一检测传感器6设置于内支架3的外侧壁，第一检测传感器6与控制系统1电连接。内支架3的外侧壁与外支架4的内侧壁通过减振组件5连接，减振组件5与第一检测传感器6一一对应，并且减振组件5等距设置于内支架3的外侧壁，减振组件5与控制系统1电连接；第一检测传感器6用于实时获取内支架3外侧壁的第一振动参量，并将第一振动参量转换成第一电信号后传输至控制系统1。控制系统1将接收的第一电信号进行放大后，分析计算转换为第一振动数据，控制系统1根据多个第一振动数据控制对应的减振组件5调整减振参数。其中，第一检测传感器6优选为电感式振动传感器，利用电磁感应原理将振动参量转换成线圈的自感量或者互感量的变化量，再由测量电路将自感量或者互感量的变化量转换为电信号的变化量输出。
36.其中，控制系统1为可以进行数值计算、逻辑计算以及存储数据功能的电子计算机器，能够按照程序运行，自动、高速地处理海量的数据。同时，控制系统1至少还包括程序计数器、指令寄存器、指令译码器、时序产生器以及操作控制器。控制系统1能够通过改变主电路或控制电路的接线或电路中的电阻值，来控制电子机械结构的启动、调速、制动以及停止的主令装置。
37.本实施例中，第一振动参量优选为物体的振动幅度，第一振动数据优选为幅值。其他实施例中，第一振动参量和第一振动数据的类型可根据实际情况调整，在此不再赘述。
38.在一种可能的实施方式中，参照图1和图2，减振组件5包括电机501、齿轮502、齿条503、滑块504以及减振弹簧505；电机501固定于外支架4的外侧壁，电机501的输出轴固定连接齿轮502，滑块504贯穿并垂直固定于外支架4的侧壁，齿条503的底壁固定有滑轨结构，滑轨结构滑移于滑块504，齿轮502与齿条503啮合。齿条503靠近内支架3的一端与减振弹簧505的一端可拆卸连接，减振弹簧505的另一端与内支架3的外侧壁可拆卸连接。
39.电机501与控制系统1电连接，控制系统1根据第一振动数据控制电机501工作，电机501输出轴带动齿轮502旋转，通过齿轮齿条结构，齿轮502的旋转运动转变为齿条503的直线运动，结合滑块504对滑轨结构的导向作用，齿条503沿内支架3侧壁垂直方向移动，齿条503远离或者靠近内支架3促使减振弹簧505的长度改变，从而调整减振参数。
40.在一种可能的实施方式中，参照图2，为了将减振弹簧505与内支架3以及齿条503固定，同时便于随时更换已经失效的减振弹簧505，减振弹簧505的两侧均设置有卡柱5051，内支架3的外侧壁和齿条503的一端均设置有用于卡接卡柱5051的卡扣5052。
41.在一种可能的实施方式中，参照图1，设备还包括第二检测传感器7；第二检测传感器7设置于外支架4的侧壁，第二检测传感器7与减振组件5对应设置，第二检测传感器7与控制系统1电连接；第二检测传感器7用于实时获取外支架4的第二振动参量，并将第二振动参量转换成第二电信号后传输至控制系统1。控制系统1对接收的第二检测传感器7发出的第二电信号放大后，分析计算转换为第二振动数据，并根据第二振动数据的数值进一步控制对应的减振组件5调整减振参数。
42.本实施例中，第二检测传感器7优选为电感式振动传感器，利用电磁感应原理将振动参量转换成线圈的自感量或者互感量的变化量，再由测量电路将自感量或者互感量的变
化量转换为电信号的变化量输出。
43.本实施例中，第二振动参量优选为物体的振动频率，第二振动数据优选为频率值。其他实施例中，第二振动参量和第二振动数据的类型可根据实际情况调整，在此不再赘述。
44.在一种可能的实施方式中，设备还包括分贝检测仪，设备应用于机箱内，分贝检测仪安装于机箱内。分贝检测仪与控制系统1电连接，分贝检测仪用于检测机箱内的振动噪音的分贝数值，并传输至控制系统1。
45.其中，分贝检测仪至少包括电容式传声器、前置放大器、衰减器、放大器以及计权电路。由传声器将声音转换成电信号，同时由前置放大器变换阻抗，使传声器与衰减器匹配。放大器将电信号加到计权电路，计权电路对电信号进行频率计权，然后再经衰减器和放大器将电信号放大得到噪音的分贝数值。其中，噪音分贝值的大小可以为30分贝，可以为45分贝，可以为60分贝，本实施例优选为45分贝。
46.在一种可能的实施方式中，参照图3，控制系统1包括放大模块101、计算模块102、控制模块103以及报警模块104；放大模块101将第一电信号和第二电信号放大，并传输至计算模块102；计算模块102对放大后的第一电信号和第二电信号进行分析，计算得出第一振动数据和第二振动数据，并传输至控制模块103；控制模块103将第一振动数据和第二振动数据的数值与设定的阈值比对，输出减振信号或者报警信号；减振组件5接收减振信号调整减振参数，或者报警模块104接收报警信号，发出报警信息。
47.本技术实施例的实施原理为：机械硬盘固定于减振装置2的内支架3，机械硬盘工作过程中产生振动，第一检测传感器6实时获取内支架3外侧壁的第一振动参量，将第一振动参量转换成第一电信号传输至控制系统1，控制系统1将第一振动参量放大后分析计算，转换为第一振动数据。若第一振动数据的数值高于预设的第一阈值，控制系统1发送减振信号至减振组件5调整减振参数，减小机械硬盘的振动量，直至第一振动数据低于第一阈值。每个减振装置2能够减小安装在该减振装置2内的机械硬盘的振动量，从而实时降低多机械硬盘系统工作时产生的振动噪音。
48.本技术实施例还公开了一种降低计算机硬盘振动噪音的设备的控制方法，应用于上述的降低计算机硬盘振动噪音的设备，控制方法包括：若第一振动数据的数值高于预设的第一阈值并且低于预设的第二阈值，控制系统1控制该振动数据对应的减振组件5调整减振参数，直至第一振动数据的数值低于第一阈值。
49.具体地，当第一振动数据的数值高于预设的第一阈值并且低于预设的第二阈值时，控制系统1控制减振组件5增大减振参数，从而减小机械硬盘的振动幅度，直至第一振动数据的数值低于第一阈值。本实施例中，减振参数的类型优选为紧固度，其他实施例中减振参数可以为其他类型。
50.本实施例中，第一阈值和第二阈值的类型优选为振幅数据类型，要求第一阈值的数值小于第二阈值的数值。对于第一阈值以及第二阈值的具体数值大小本实施例不作具体限定，其他实施例中可根据实际情况调整。
51.在一种可能的实施方式中，为了防止机械硬盘由于异常振动导致内部结构损坏，当第一振动数据的值高于第二阈值时，控制系统1发出报警信息，并通过内部控制器停止计算机对机械硬盘的数据读写。
52.在一种可能的实施方式中，若存在多个数值相同的第二振动数据，控制系统1控制该第二振动数据对应的减振组件5调整减振参数，直至不存在数值相同的第二振动数据。
53.具体地，当存在数值相同的第二振动数据时，表明存在振动频率相同的机械硬盘，为了防止振动频率相同的机械硬盘的振动频率叠加，控制系统1控制频率相同的机械硬盘对应的减振组件5增大或者减小减振参数，直至不存在数值相同的第二振动数据。
54.在一种可能的实施方式中，当分贝检测仪检测的分贝数值高于预设的噪音分贝值时，控制系统1控制所有的减振组件5同时增大减振参数，直至分贝数值低于噪音分贝值。
55.需要说明的是：上述实施例提供的模块在实现其功能时，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将设备的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。另外，上述实施例提供的装置和方法实施例属于同一构思，其具体实现过程详见方法实施例，这里不再赘述。
56.以上者，仅为本公开的示例性实施例，不能以此限定本公开的范围。即但凡依本公开教导所作的等效变化与修饰，皆仍属本公开涵盖的范围内。本领域技术人员在考虑说明书及实践的公开后，将容易想到本公开的其它实施方案。本技术旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未记载的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的范围和精神由权利要求限定。