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    振動試驗之控制點和監測點

    嘉峪檢測網        2024-05-01 19:33

         振動試驗中為了更好的把握試驗質量和精度,還需要了解固定點、控制點、監測點等幾個概念。
     
         所謂固定點就是固定樣品(試驗體)的點,是指樣品與夾具、樣品與振動臺臺面點接觸的部分,說白點就是通過螺釘等方式固定樣品的地方。如果產品的實際安裝機構的一部分作夾具使用,則應取安裝結構和振動臺面點接觸的部分作為固定點,可見固定點一定要選取在樣品實際使用時振動輸入的地方。有時振動試驗的目的不是為了考核樣品經受環境應力的能力,而是要考核樣品的內部結構強度,例如,晶體管、集成電路的內強度試驗,此時固定點可以選擇在樣品的本體上,使激振力通過殼體傳遞到內部結構上。
     
         固定點確定以后,就要確定監測點(檢測點)。因為試驗的要求需要通過監測點來保證,即監測點是用來保證樣品在試驗中,實際所受到的試驗條件(嚴酷等級)能在所規定的容差范圍內。監測點可以選擇在夾具上、振動臺或樣品上,但是要盡量的靠近固定點,并且在任何情況下,監測點上的傳感器都要和固定點剛性連接。如果樣品的固定點等于或少于4個,則每一個都可以作為監測點使用。如果超過4個,則規定4個具有代表型的固定點作為監測點用。在特殊情況下,例如對大型和復雜的樣品,監測點可以規定在其他地方(即不靠近固定點)。當大量的小樣品安裝在一個夾具上時,或當一個小樣品有許多固定的情況下,則選擇一個監測點就可以,但該點應選擇在夾具上,其條件是夾具裝上樣品后的最低共振頻率應超過試驗的上限頻率。監測點說白點就是用來觀察樣品或者夾具上加速度的量級。
     
         當固定點和監測點確定后,就是要確定控制點。因為監測點上的試驗容差要求主要是通過控制點來保證的。所謂控制點就是振動試驗中用來取得控制所需反饋信號的點,保證這點按照振動試驗條件來振動。試驗的準確性和再現性將取決于控制點控制試驗的精度??刂泣c可以從監測點中選出來,而且為了使整個試驗達到所規定的容差要求,控制點上的要求高于監測點上的要求。
     
         控制點有兩種方式,即單點控制和多點控制。
     
         單點控制(single point control),適用于小型、剛性比較高的試驗體。如下圖所示控制點加速度傳感器的各種固定方式,一般不建議安裝在試驗體不安定的位置,控制點的位置應能使試件在振動試驗中的振級輸入較真實的模擬實際振動環境??刂泣c選擇一般遵循以下兩個原則:一是控制點的位置應選在試驗體與振動夾具連接面的連接螺孔附近。沒有夾具的則選在試驗體與振動臺面的連接螺栓附近。二是振動控制點應遠離干擾源。如天線、電機、及容易出現撞擊和噪聲的部位。
     

     
     
         多點控制(multipoint control),利用多點的信號,通過平均值、最小值、最大值、加權等方式進行振動試驗控制。大型或者復雜形狀、離固定點比較遠的試驗體適用。另外由于共振影響等,單點控制不能實行的試驗,也比較適合采用此方法。
     
        平均值控制(averaging strategy):通過各點的加速度反饋信號算出平均值,保證規定加速度量級的控制方法。
     
        最大值/最小值控制(MAX/MIN strategy):通過各點的加速度反饋信號選出最大值或最小值,保證規定加速度量級的控制方法。
     
         在同一試驗條件下,取最小值控制時,振動量級最大;取平均控制時,振動量級次之;取最大控制時振動量級最小。對于以上多點控制中的幾種方法,有興趣和有條件的情況下,可以使用一個在四周和中心各布置一個傳感器的中型垂直擴展臺,進行試驗曲線的比較。
     
     

     
        加權平均控制(weighted averaging strategy),平均值控制時,各點的信號進行加權演算的控制方式。比如,ISO16750-3中為了避免過試驗(工作20年,目前為止,作者本人就使用過一次此試驗控制方法),四個控制點,推薦(振動臺面上的響應)?3/4  + (試驗體上的響應)?1/4的加權平均控制方式。
     
         綜上所述,為了使試驗結果準確和達到較高的再現性,在實際試驗時,除要將控制點控制在規定的容差范圍內,還要同時檢查和監測各監測點上的試驗量值是否在規定的容差范圍內(小試驗體能做到,大試驗體一般很少能做到)。另外,由于臺面均勻度、振動臺的響應特性、橫縱比、加速度傳感器固定方式、共振和反共振等等因素的影響(參照以前所寫文章),控制點的選擇相對來說還是比較有技巧性的,在實在滿足不了的情況下,需要做出一定的妥協和犧牲,分寸自己把握。
     
     

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    來源:振動試驗學習筆記

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