CN209656238U - 一种电工电子产品振动试验能力验证装置 - Google Patents

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张宗取
赫明山
刘功桂
陈钧
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Abstract

本实用新型公开了一种电工电子产品振动试验能力验证装置，所述验证装置包括底座、支撑板以及悬杆，所述支撑板垂直安装在所述底座的上表面中心处；所述底座上开有用于与振动台面连接的安装孔；所述悬杆的一端垂直焊接在所述支撑板的中心处，另一端可拆卸安装有配重块；所述悬杆和所述底座上均安装有传感器，所述传感器通过数据线与外部控制器电连接。本实用新型结构简单，制造成本低，运输方便。

Description

一种电工电子产品振动试验能力验证装置
技术领域
本实用新型涉及能力验证装置的技术领域，特别是涉及一种电工电子产品振动试验能力验证装置。
背景技术
环境试验时研究周围使用环境对材料以及产品功能和性能影响的可靠性试验。电工电子产品振动试验是用来检验元件、设备及其他产品在振动环境下使用、运输或贮存的能力。振动试验的应用范围非常广泛，航天、船舶、汽车、电子元器件等电工电子产品都要进行振动试验。因此，对电工电子产品进行正确的振动试验对于准确评估产品能力极为重要。
能力验证是利用试验室间的比对确定实验室的校准、检测能力或检查机构的检测能力的一项活动。能力验证活动指任何用于评价实验室能力的实验室间的比对和测量审核。例如由国家或区域的认可机构及其合作组织、政府部门或行业组织或其它正式能力验证计划的提供者运作的活动。
开展能力验证活动，对涉及检测或校准的相关方面具有积极的作用，对于实验室而言，是其满足ISO/IEC 17025标准，进行内部质量控制及对外的能力证明的需要；对于认可机构，是评价认可的实验室检测或校准能力的重要技术途径；对于实验室的客户，是证明实验室具备某项检测能力的重要依据；对于政府主管部门，是监管实验室能力及水平的有效措施；因此，目前无论在国际还是在国内，能力验证活动都受到广泛的关注。
一方面，操作能力验证的装置要求满足能力验证要求的均匀性，并能在整个能力验证过程中保持稳定，从而确保能力验证中出现的不合格不归咎于操作能力验证的装置之间或装置本身的变异性，因此，这点对整个能力验证活动至关重要，它会直接影响到最终活动的结果；另一方面，操作能力验证的装置要求便于运输、成本较低以及使用方便。
目前，行业内并无操作能力验证装置针对振动试验能力进行验证，只有对整栋试验设备进行校准，普遍采取的验证方式是依据相关振动试验设备检定规范，对振动试验设备进行校准。但是，这种方式在进行振动试验时，校准振动试验设备的装置无法获取共振频率，无法对参加能力验证的实验室实施能力验证活动；而且这种方式需要用到动态分析仪、激光测振仪、正弦信号发生器等多种校准装置，导致成本高，体积较大，运输不方便，部分试验设备校准装置属于高精密的电子设备，不适合普通物流运输，需要使用特殊物流运输，进一步提高能力验证活动的成本。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种电工电子产品振动试验能力验证装置，该能力验证装置结构简单，有效降低制造成本，而且方便运输。
本实用新型的目的通过以下的技术方案来实现：
一种电工电子产品振动试验能力验证装置，其特征在于，所述验证装置包括底座、支撑板以及悬杆，所述支撑板垂直安装在所述底座的上表面中心处；所述底座上开有用于与振动台面连接的安装孔；所述悬杆的一端垂直焊接在所述支撑板的中心处，另一端可拆卸安装有配重块；所述悬杆和所述底座上均安装有传感器，所述传感器通过数据线与外部控制器电连接。
在上述技术方案的基础上，本实用新型可以做如下改进：
本实用新型所述的传感器的振动频率监测范围均为1-3200Hz。
本实用新型所述的传感器包括监测传感器和控制传感器，所述控制传感器安装在所述底座的上表面，用于检测振动台产生的振动频率和加速度；所述监测传感器安装在悬杆上，用于检测能力验证装置的共振频率和加速度。
本实用新型所述的安装孔数量为4-6个，所述安装孔分别沿所述底座的长度和宽度方向等间距分布，从而使验证装置能够与振动台紧密连接在一起。
本实用新型所述的底座、支撑板以及悬杆均由相同的金属材料制造而成，从而避免不同材质之间产生的频率差异对验证数据的干扰，采集共振频率更加贴近实际。
本实用新型所述的配重块与所述悬杆螺纹连接，所述配重块的质量范围为 40-400g，从而能够根据实际验证的需要，方便更换安装合适的配重块，调节固有频率。
与现有技术相比，本实用新型技术具有以下优点：
(1)本实用新型所述的电工电子产品振动试验能力验证装置整体结构简单，制造成本低，运输方便。
(2)本实用新型的电工电子产品振动试验能力验证装置只设有单一悬杆，能够避免结构复杂的能力验证装置中各个自由度分量的固有频率相互影响，有利于提高试验结果的准确性。
附图说明
下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步详细说明
图1为本实用新型电工电子产品振动试验能力验证装置的结构示意图；
附图上的标记：1-底座、2-支撑板、3-悬杆、4-安装孔、5-配重块、6-传感器、61-控制传感器、62-监测传感器、7-控制器。
具体实施方式
如图1，本实施例的一种电工电子产品振动试验能力验证装置，验证装置包括底座1、支撑板2以及悬杆3，支撑板2垂直安装在底座1的上表面中心处；底座1为方形金属板，底座1上开有用于四个安装孔4，安装孔4分别沿底座1 的长度和宽度方向等间距分布，底座1通过安装孔4与振动台面螺栓连接；悬杆3的一端垂直焊接在支撑板2的中心处，另一端可拆卸安装有配重块5；悬杆 3和底座1上均安装有传感器6，传感器6的振动频率监测范围均为1-3200Hz，传感器6通过数据线与外部控制器7电连接，因此，本实施例中的能力验证装置整体结构简单，运输方便，明显降低制造成本。
本实施例中的底座1、支撑板2以及悬杆3均由相同金属材料制造而成，从而避免不同材质之间产生的频率差异对验证数据的干扰，采集共振频率更加客观。
本实施例中的传感器6包括控制传感器61和监测传感器62，控制传感器 61安装在底座的上表面，用于检测振动台产生的振动频率和加速度；监测传感器62安装在悬杆上，用于检测能力验证装置的共振频率和加速度。
本实施例中的配重块5与悬杆3螺纹连接，配重块5的质量范围为40-400g，当验证装置的整体质量为m，刚度为k，验证装置的固有频率fn值为因此，通过更换不同质量的配重块使验证装置的整体质量发生变化，从而可以方便调节本实施例中能力验证装置的固有频率以满足能力验证的需要。
利用本实施例中的装置完成振动试验能力验证的具体步骤为：
1)把验证装置通过四个螺栓安装孔刚性连接在振动台上，孔径间距为 100mm，螺栓为M12；
2)在验证装置的悬杆上安装监测传感器，底座上安装控制传感器，两个传感器同时进行正弦振动扫频，扫频范围设为10-200Hz，位移幅值为0.75mm，加速度幅值为2m/s2；
3)当振动台施加正弦扫频的频率与验证装置的固有振动频率重合时，会激发相同频率的共振峰值，此时，控制装置记录对应共振；
4)预设振动试验能力验证装置的固有频率f1，当振动试验能力验证装置检测到振动台施加的正弦扫频频率与验证装置的固有振动频率f1相同时，控制装置会记录共振频率，即记录待验证装置的共振频率；
5)计算上述待验证装置的共振频率的Z值，当|z|≤2时，判断待验证装置振动台振动试验能力合格。
上述步骤5)中所述的中位值、标准IQR值通过如下方式获得：选择18个以上(通常为20个以上)的待验证装置分别步骤1)、2)、3)、4)相应得到18 个以上的待验证装置温度值，计算上述18个以上的待验证装置共振频率的中位值和标准IQR值。
下面为本实施例的电子电工产品振动能力验证装置的实验数据：
能力验证装置的均匀性检验报告
根据装置的设置要求，订制100个样品，从中分别随机抽取12个用于均匀性检验，每个样品重复测试2次。
样品均匀性检验结果数据：
样品编号 测试值1(Hz) 测试值2(Hz)
1 131.6 130.8
2 131.0 131.4
3 131.2 131.2
4 131.3 131.8
5 132.0 132.6
6 131.5 131.8
7 131.3 131.6
8 132.2 131.6
9 131.6 131.7
10 131.4 132.4
11 132.4 131.8
12 132.2 131.5
样品单因素方差分析结果：
1.66〈F0.05(11,12)＝2.72
计算的F统计量值小于F临界值，表明0.05显著性水平时，振动试验能力验证装置共振频率是均匀的。
结论：本实施例中的振动试验能力验证装置满足均匀性要求。
本实施例中的振动试验能力验证装置对振动台的测试，依据 GB/T2423.10-2008《电工电子产品环境试验第2部分：试样方法试验Fc：振动 (正弦)》、IEC60068-2-6:2007《Environmental testing-Part 2-6：Tests-Test Fc： Vibration(sinusoidal)》(中文名称为《环境试验-第2-6部分：试验-试验Fc：振动(正弦)》)的要求进行试验。
本实施例中的装置整体结构简单，并且能够重复使用20万次以上，成本低，体积小，方便收纳和运输。
本实用新型的上述实施例并不是对本实用新型保护范围的限定，本实用新型的实施方式不限于此，凡此种种根据本实用新型的上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本实用新型上述基本技术思想前提下，对本实用新型上述结构做出的其它多种形式的修改、替换或变更，均应落在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种电工电子产品振动试验能力验证装置，其特征在于，所述验证装置包括底座、支撑板以及悬杆，所述支撑板垂直安装在所述底座的上表面中心处；所述底座上开有用于与振动台面连接的安装孔；所述悬杆的一端垂直焊接在所述支撑板的中心处，另一端可拆卸安装有配重块；所述悬杆和所述底座上均安装有传感器，所述传感器通过数据线与外部控制器电连接。
2.根据权利要求1所述的电工电子产品振动试验能力验证装置，其特征在于，所述传感器的振动频率监测范围均为1-3200Hz。
3.根据权利要求2所述的电工电子产品振动试验能力验证装置，其特征在于，所述传感器包括监测传感器和控制传感器，所述控制传感器安装在所述底座的上表面，用于检测振动台产生的振动频率和加速度；所述监测传感器安装在悬杆上，用于检测能力验证装置的共振频率和加速度。
4.根据权利要求1所述的电工电子产品振动试验能力验证装置，其特征在于，所述安装孔数量为4-8个，所述安装孔分别沿所述底座的长度和宽度方向等间距分布。
5.根据权利要求1所述的电工电子产品振动试验能力验证装置，其特征在于，所述底座、支撑板以及悬杆均由相同的金属材料制造而成。
6.根据权利要求1所述的电工电子产品振动试验能力验证装置，其特征在于，所述配重块与所述悬杆螺纹连接，所述配重块的质量范围为40-400g。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112067223A (zh) * 2020-09-03 2020-12-11 威凯检测技术有限公司 基于最大冲击响应峰值加速度的冲击试验能力验证方法
CN112161693A (zh) * 2020-09-04 2021-01-01 威凯检测技术有限公司 一种检测电动牙刷振动频率的方法

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