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产品振动检测试验详解

作者:admin     发布时间:2022-01-19 13:51 点击数:

  (依据产品的特性及振动规模,投入ESS测试有效的筛选出潜在的不良件,并对于电子或机构类与加工时残留之热应力及内应力可有效消除其内残留应力之效果,并可有效的消除多层电路板间的离散电容效应,将对产品品质提供相当大的帮助。)

  固定件松脱电子接点接续不良筛选出潜在的不良零件筛选出有瑕疵的焊点调整件之受振位置、准度失真零组件之破裂、损毁电路断短路异常电源线或讯号线之不正常磨损或导线断裂或接点松脱试件产生振动噪音功能异常失效

  设计阶段的验证试验(定性、定量试验/疲劳、破坏)生产阶段全面进行ESS应力筛选品管、品保阶段的可靠度抽检认证接受阶段的验证测试(品质、规格特性功能验证)

  产品在特定的年限内与环境条件下,达成预定功能的机率(GENERALPRODUCRT)产品在特定的条件下,在需要作动的时间内达成任务的机率(ONESHOT PRODUCT)

  使用环境无法正确预估与测量未能充分满足使用者需求可靠度需求设计水准不匹配品质水准变异设计误差制造误差调校、检修误差认为误差与疏失

  仪器设备,夹具种类及特征,测试规格,执行状态及进行步骤,夹具与试件固定之方式,加速规的安装位置,试件在测试的前、中、后功能测试纪录,失效分析与判断,测试结果的检讨评估、改善与建议

  定订产品生命周期:泛指正常功能运作下的使用寿命定订环境需求:泛指于生产、存储、运输与使用操作下之环境定订可靠度的配置:界定产品可靠度之需求条件可靠度的配置:零组件、半成品及成品等于不同阶段下的需求水准效益评估:品质成本分析、并界定死勇者的需求分布水准,包括(a)可靠度(b)可用性(c)功能需求设计分析(a)功能分析(b)环境分析(c)公差分析(d)故障分析及不良品效应响应分析定订试验程序:(a)不同阶段下的振动试验计划

  综合分析:收集经过测试后的资料,并分析执行计划的(a)合理性(b)经济性(c)其他效益影响评估

  以提高产品可靠度为开发、生产的最高指标选择高可靠度的零配件及成熟的相关技术对每一个新开发产品进行必要的破坏性测试及分析进行阶段性的设计评估及改善计划对产品进行环境影响分析与评估实施阶段性的可靠度试验追踪与管制

  试件本身安装技能加速规(感知器)的种类、质量及数量加速规的安装位置及固定方式试件状态(关机/关机测试、复合测试)其它

  振动强度常用速度、加速度、振幅大小表示,也使用力量大小的变化来描述加速度(a)、速度(v)、振幅(d)、力(N)通常用线性单位来表示振动强度量通常有下列不同的描述:A. 峰对峰值(peak to peak)

  ¨振动测量通常使用加速规作为感知起,对于速度或振幅大小则将加速度讯号积分运算而得。当然也可选择速度规或位移规进行测量,无论选用何种感知器作为测量感知器都必须注意其特性规格,否则将严重影响振动测试的精确度。

  ¨任何接触时感知器的本身既是一个机械系统,有其自身的共振频率及共振倍频等相关物理特性,通常进行振动量测量前必须选择高过测试频宽条件以上的感知器。

  在测量振动信号时,最长被选择使用将机械能转换成电能的测量元件,简称为换能源器或称为能量转换器(transducer)。

  换能器将试件的机械运动能转换成电能,再分析输出信号之强弱与变化,如频率、加速度、速度、位移及力等量。

  频率影响范围,灵敏度,线性度,动态范围/安全极限值,质量效应,轴向及侧向灵敏度,温度效应,信号线长度,其它环境因素影响效应

  试件以特定的振动能量,在预定的频率范围及时间内加以振动,并连续变化其频率。

  目的:使试件在设定频率范围内,由低频至高频或高频至低频连续的进行多次循环扫描测试,用以鉴定产品是否足以忍受环境应力,并及早预防与改善。

  技巧:正弦扫描的振动强线净爬度、扫描速率及扫描方式,对共振的发生有重要的影响。正确的扫描速率必须满到能使试件发生最大共振的最短时间作为扫描速率定订的依据。并希望能星呕在共振频率继序调范围内发生足够的共振次数,用以鉴定试件容忍振动环境应力的能力。

  目的:对大多数的振动环境而言,无论是自然或人为环境所产生的振动环境大多以随机波存在之振动模式为多。例如自然环境中的海浪、潮流、风、落雨、地震、、、以至日常生活中的环境如运输环境等等所产生的振动,皆为随机振动之范畴。固试件、产品所存在的环境本是涵盖在随机振动之范围内,若能对试件进行振动相关之研究分析,投以经过研究规划过的随机振动测试,则将更接近实际所面临之效果。其测试的效率远超过正弦扫描,且不易发生正弦扫描式所产生的过应力及应力残留等不良影响。

  试件以较低的振动能,子低频到高频以固定的能量强度及连续的频率、适度的扫描速率进行扫描,用以激发试件的振动模式,作为共振驻留测试之重要依据。

  通常共振搜寻必须将搜寻之频率范围适度的加宽,用以更确实掌握实际发生的环境变异及试件因疲劳或老化情形下,产生安全裕度萎缩的情况而损坏。

  步骤:首先针对共振搜寻时所找出的共振频率及共振模式加以分析,选择试件在特定的环境中可能长期出现或较易出现的频率分布或振动环境中振动强度较高的频率分布,作为共振驻留的测试依据,测试试件是否能忍受长期在共振环境下的能力。

  注:良好的共振驻留系统,可随时追踪飘移的共振频率,以达到最佳的共振效果。通常共振驻留常用107次或使用期间可能分布在该一有效共振频率区间的累计时间,作为测试的试件参考。

  适用时机:通常使用在测试环境较佳或强度较低的测试规范。(如音响,视听器材,通讯产品)

  目的:针对执行循环扫描测试过程中,对不发生共振的无效测试频域,所好用大量的测试时间及设备,所设计规划的一种快速有效的测试方式。

  执行技巧:首先针对试件进行频谱分析,记录共振发生之状态及相关物理量,计有共振发生时的共振主频、有效振动频宽范围、共振倍频及共振模态等,并考虑试件之物理强度条件与该试件之可靠度设计强度,并实际考虑试件在进行测试分析时,所容许的测试时间周期等,综合所有条件进行分析判断,定订测试时实际有效的测试频谱,并建立追踪频估、修正等步骤方告完成。

  执行效益:平均节省50%~9%之循环测试中无效测试频宽所占用的时间,并增加设备之使用效益。

  将已经规划完成的多组不同强度之特定频谱,在同一时域中同时输出,其目的在使试件上发生不良率较高之元件或须特别指定筛选的元件,给于特定的功率频谱,用以提升测试效率的筛选方式。

  主要的功能在改善不禁使共振测试中,步进式扫描测试时所消耗较长的时间所设计的,其目的在节省大量的测试时间,并使其测试结果等效于循环扫描与随机振动的功效,能在最短的时间内将不良件筛出。

  ESS时利用环境应力为手段进行筛选,常会与环境试验混为一谈,严格来说ESS时一种提高生产品质的筛选程序而环境试验,基本上的不同点为:ESS的测试精神乃要求对于产品作100%的全面性筛选,而环境测试只需将少数的样品进行测试或定量或定期或不定期的抽样执行而已。环境测试的主要目的在测试试件忍受环境应力的能力,一把而言测试的结果是不希望有失效件发生。ESS筛选时希望试件中潜在的不良大量暴露出来,所以对失效的发生反而是被期待的。ESS筛选时为加速发现产品中潜伏的瑕疵设计,所以测试的规格与该使用环境,并非绝对关系存在,进行测试的规格在不超过试件的设计强度或零组件的物理极限强度范围即可,或因产品中零组件的特性,而特别设计避免开对于振动极为敏感的频域,使系统得以组合运作下进行功能测试或其他测试。环境测试的项目规格,常依据试件使用寿命周期之实际环境所定订。

  能快速的将潜在于产品中的瑕疵给暴露出来执行ESS下的环境应力其强度不得大于产品自身的极限强度或设计强度执行ESS应不会影响产品的正常使用寿命合成本效益

  有效提高产品可靠度提高产品使用时的MTBF可提高制程生产率在研发阶段可协助早期发现设计问题,提高工程可靠度,节省开发时间及开发成本,创造总体利益。

  掌握不同环境因素的应力分析不同应力水准下对产品所产生的影响及工程效益分析产品在筛选后的产品与筛选后所显现出的使用情形

  频率控制范围,频率解析度及精确度,控制点数量机控制方式,动态压缩率,扫描速率及扫描方式种类,安全裕度设定值,软、硬件保护设计的完整性,控制数值的准确性,软、硬件的扩充性(SINE/RANDOM/SHOCK/FFT),多阶段的程式设定能力,防错、防呆设计,操作的人性化设计

  响应频宽,功率因素效率,瞬间功率值与连续功率值,杂讯保护系统,过温度、过电流、过电压保护,串、并联输出的扩充性

   频率响应范围小,作动频率低,基本上只生产单频,振动波形为正弦波模式为主,执行时一般噪音值较高,通常以定位移输出(变加速度),频率变化速率较低,控制精确性较低

  频率响应宽:DC~20kHz, 控制精度高,可模拟各种波形:SINE,RANDOM,ROR,SORSHOCK,控制容易,适合不同的测试需求:开发、工程、品管、应力筛选,扩充性大,保养容易

  操作容易,专用机型适用固定式的筛选工作,可产生多轴向的振动频谱,安装及维修容易

  无法任意变更已设定之振动频谱,需要清洁的压缩空气,空气消耗量大,不易压缩控制振动波形,对待侧物的重量较为敏感,无法产生较大位移量天津出台措施加强科技人才队伍建设祥源文化未来发力文旅动漫

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