应用基础

产品质量是商品经济活动中关乎供需双方根本利益的要素;
质量控制体系是产品转化的保障条件;
环境与可靠性试验技术是机电产品质量控制体系中不可或缺的环节;
环境与可靠性试验设备和技术,提供产品研制过程中的品质验证和保障的硬件条件。
物理环境应力包含:气候(温度、湿度、高度、盐雾、霉菌、沙尘、光照等等)、机械(拉压、振动、冲击)等。
人们将自然界的各种环境应力搬到试验室中再现的试验方法,形成环境试验室技术;试验室技术可以有效提高产品环境试验效率,从而大大缩短产品转化周期并降低制造和服务成本。
动态力学(振动和冲击)环境试验是环境试验室装备的重要组成部分。
本公司提供振动、冲击动态力学环境试验设备及服务。
早期的动态力学环境试验设备以电力拖动机械结构原理为主;
机械式振动台通过凸轮结构将电机转动转换为往复式位移变化(振动);
机械式碰撞台通过锯齿结构将电机转动转换为突变位移变化(连续瞬态形成碰撞(冲击))。
此类机械式动态力学试验设备由于其机械结构特性的限制,只能满足较低频段的试验条件。如:机械式振动台的上限频率不超过80Hz(每秒正弦振动80次)。
电液式振动台可将振动试验设备的上限频率提高到200Hz,但还是远远不能满足多数产品的试验标准要求。
电动式振动台,能够将振动试验设备的上限频率提高到2,000Hz以上,满足了绝大多数试验标准的频率范围要求。电动式振动台的动态响应特性也明显优于前两种设备。
随着我国电动振动台制造技术的不断发展,相关产品的可靠性不断提高,购置成本大幅度降低。电动式振动台已经成为我国各行业所采用的动态力学试验的主要设备。
电动式振动台采用非接触式相对运动的电磁转换原理,能获得较好、较宽的频响动态力学特性。由于消除了机械性磨损,使得设备的性能和寿命均获得很大提高。
电动式振动台的工作原理与音响设备中的扬声器的工作原理相同:当通有交变电流的线圈(振动台的动圈)置于恒定磁场中,动圈会随着交变电流的变化规律产生往复运动(振动)。其振动推力与动圈所处的磁场强度和通过动圈的交变电流的大小以及动圈导线长度成正比。用公式表示为:F=B*L*I(即:振动台的推力=磁感应强度*动圈导线长度*动圈通过的电流)。
为获取足够的推力来推动试件振动,振动台系统需设计的产生足够高的磁场强度、匹配的动圈直径和匝数并配备足够大的功率放大器(相当于音响系统中的功放)。
该振动试验系统组成中必备的振动控制器则合成了音响系统中的CD播放器、人耳和音效(如:音调和音量等)调整的作用。
振动控制器具有:试验参数的转换、信号源的产生、频响特性的控制均衡、试验超差报警和保护等自动功能,试验控制过程中不需要人员干预。振动控制器可有效保证试验的易操作性、试验工作效率及试验的安全性等。
20世纪60年代,数字信号处理技术的兴起,奠定了现代振动试验系统控制技术的理论基础。
数字计算机及其智能接口、高速数字电路、高分辨率模数信号转换电路等,构成了新一代数字式振动控制系统的高性能硬件系统。
基于Windows的操作界面,建立了方便的人机对话操作环境。
用户通过振动控制器的人机界面,将试验标准的参数输入到设备。当启动系统工作后,设备即可以根据所设定参数,自动控制并再现不同的振动或冲击的试验环境。
用户可通过选择不同的试验功能和设定参数,完成多种力学环境试验,如:正弦定频振动、正弦扫频振动、共振搜索与驻留振动、正弦加随机振动、随机加随机振动、经典波形(半正弦波、后峰锯齿波、梯形波等)冲击和冲击相应谱冲击。
随着电动式试验台技术的进一步开发,更高性能的电动振动试验系统、电动冲击试验系统、电动多功能动态力学环境试验系统被研制出来,电动式试验台逐步取代传统的机械式设备,包括:振动试验台、碰撞(颠振)试验台、包装运输试验台、道路模拟运输试验台和冲击试验台等,成为动态力学环境试验设备的主体。
同传统的机械式设备相比较,自动化和信息化的智能技术使得电动式设备的优点更加明显。这为现代化试验室的信息化管理的建设创造了必要条件。
我国环境试验技术和装备体系首先从军工行业开始建立,由于军工产品的高可靠性要求,20世纪50年代开始,国家为军工部门出重金,从国外引进环境试验设备。高投入以及西方国家的技术封锁,当时拥有环境试验设备的单位凤毛麟角。
随着我国军工研制生产领域逐渐普及环境试验,汽车零部件的质量控制体系逐渐推广,以及以深圳特区带动的珠三角区域的电子行业的迅猛发展,带动了我国诸多行业环境试验技术和环境试验设备需求的增加。
总之,随着中国制造业外向型市场的迅猛发展,产品环境与可靠性试验技术越来越多地受到人们的重视。
但是,由于环境试验设备的采购成本以及试验技术专业普及率很低,造成企业环境试验技术的开展遇到软件和硬件两个方面的困难。
环境试验技术具有设备投入成本高和实操经验性很强的两大特点。不具备环境试验的设备条件则无法建立起企业的环境试验质量控制体系的。与发达国家相比较,我国的产品制造质量体系的技术远远落后,竞争劣势明显。
随着我国从大国走向工业强国的自主创造方面的大的发展形势的需要,我国制造型企业迫切需要建立和完善环境试验技术和试验装备。
为配合当前我国制造业的迅猛发展的形势需要,我们作了对机电设备零部件产品性能和试验标准研究分析,研制出真对不同行业试验条件特点的系列试验设备。
同时为了使振动试验的迅速普及,我们研制出一种专门为中小企业振动环境试验入门的一款专业化经济实用型设备。
MoStar 小型振动试验系统是在标准振动试验系统配置基础上结合小型机电产品试验条件的特点进行标准化优化设计而成的。
它占地小、体重轻、耗电少,对安装环境条件要求不高。连接设备之间的电缆采用速插接头,现场安装非常简单,即插即用。
该设备在结构优化、工料成本、标准化批量生产以及网络直销等多个环节降低采购成本,使得该设备的经济型和实用性极好。它为初次接触环境试验的中小企业提供了很好的入门设备条件。
该设备能满足小型机电产品(手持式电子数码设备、电子仪器中的电路板和电路模块、车载导航仪和行车记录仪、电子元器件、开关和继电器等小型电器等等)的筛选振动试验要求。
该设备可完成振动试验最主要的功能:正弦定频振动、正弦扫频振动和宽带随机振动:

1、正弦定频振动:
可设置振动频率、振动幅度(加速度、速度、位移可选),系统可根据用户设置的参数实现自动频率和幅值控制; 
所设置的试验参数可以被永久保存反复调用; 
可设置振动持续时间,并可在试验结束时自动停机; 
可设置多个频率、幅值、持续时间的参数组合,自动接续完成,无需干预; 
试验中途,允许手动暂停和继续,或完全停止试验; 
试验过程中或试验结束时,可自动存储包括:试验频率、幅值、持续时间等数据,可即时或事后打印试验报告。 

2、正弦扫频振动
可按照频率段设置:振动起始频率、振动幅度(加速度、速度和位移可选)、扫描方式(对数或线性可选)、扫面速率(全程时间或倍频程可选)。系统将实现自动频率-幅值的扫描控制并可自动结束停机; 
所设置的试验参数可以被永久保存反复调用; 
可在扫频过程中自动完成传递特性幅值响应的压缩控制,无需干预; 
试验中途,允许手动暂停和继续,或完全停止试验; 
试验过程中或试验结束时,可自动存储包括:试验频率、幅值、持续时间、试验控制曲线等数据,可即时或事后打印试验报告。 

3、宽带随机振动
可按照试验标准规定设置不同形状的频段和功率谱密度幅值(PSD),支持‘段’设置和‘点’设置两种方式。可满足国际标准(IEC、ISO等)国标(GB)、国军标(GJB)、行业标准、企业标准、产品标准的不同随机振动谱型要求; 
可根据参考谱参数自动计算总均方根值; 
所设置的试验参数可以被永久保存反复调用; 
同一谱型可设置不同的振动总均方根值的振级和持续时间并自动按照设置参数完成试验,试验结束时自动停机; 
可在随机振动过程中自动完成传递特性幅值响应的均衡,达到试验谱型控制容差范围要求,无需干预; 
试验中途,允许手动暂停和继续,或完全停止试验; 
试验过程中或试验结束时,可自动存储包括:试验频率-幅值试验控制曲线、持续时间等数据,可即时或事后打印试验报告。 

主要技术参数: 
最大正弦推力:2.4kN,
最大随机推力:2.4kN,
动圈台面直径:185mm,
活动部分质量:6kg,
最大加速度:392m/S2,
最大位移:25.4mm, 
工作频率范围:20~3000Hz, 
内部承载重量:10kg, 
台体重量:280kg, 
功放输出功率:3kVA,  
冷却风机功率:1.1kW,  
最大随机推力:2.4kN,  
系统供电(三相):380V,  
系统最大功耗:7kVA。

MoStar小型振动试验系统无疑将对振动试验技术在我国机电产品制造业的普及起到积极地推动作用。