CN103471707B - 振动测试系统和方法 - Google Patents
振动测试系统和方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103471707B CN103471707B CN201310343605.6A CN201310343605A CN103471707B CN 103471707 B CN103471707 B CN 103471707B CN 201310343605 A CN201310343605 A CN 201310343605A CN 103471707 B CN103471707 B CN 103471707B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- vibrator
- workbench
- different zones
- intensity
- test system
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000012360 testing method Methods 0.000 title claims abstract description 71
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 39
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims abstract description 25
- 230000009514 concussion Effects 0.000 claims description 22
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 10
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 claims 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 12
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 10
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 6
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 5
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 4
- 238000011017 operating method Methods 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 2
- 241001672694 Citrus reticulata Species 0.000 description 1
- 230000018199 S phase Effects 0.000 description 1
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- 210000004556 brain Anatomy 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 230000007850 degeneration Effects 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000013101 initial test Methods 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N novaluron Chemical compound C1=C(Cl)C(OC(F)(F)C(OC(F)(F)F)F)=CC=C1NC(=O)NC(=O)C1=C(F)C=CC=C1F NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000012827 research and development Methods 0.000 description 1
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000013316 zoning Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M7/00—Vibration-testing of structures; Shock-testing of structures
- G01M7/02—Vibration-testing by means of a shake table
- G01M7/022—Vibration control arrangements, e.g. for generating random vibrations
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M7/00—Vibration-testing of structures; Shock-testing of structures
- G01M7/02—Vibration-testing by means of a shake table
Abstract
在操作振动测试系统中，提供具有多个不同区域的工作台，并且向多个不同区域中的每一个提供多个振动器中的至少一个振动器和多个加速度计中的至少一个加速度计。对每一个区域设定目标振动强度，并且操作该振动器。借助多个加速度计中相应的(多个)加速度计测量每一个不同区域处的局部振动强度。与每个所测量的局部振动强度相应的信号被提供到控制器。基于相应的所测量的局部振动强度和相应的目标振动强度对每一个不同区域计算单独的振动器控制信号。该单独的控制信号从控制器提供以控制各个不同区域的(多个)振动器，从而在每一个不同的工作台区域获得该目标振动强度。
Description
背景技术
本发明涉及振动系统，诸如重复震荡(RS)振动系统。重复震荡(RS)振动系统可以是可活动地安装于基座上的六自由度工作台并且被提供一系列配置为在该工作台上施加所要求的振动的冲击器或振动器(例如，用于在产品测试周期内向安装在工作台上的一个或多个产品施加压力)。
在一些已知振动器系统中，一个或多个加速度计提供于工作台上并用来影响系统中振动器的控制信号。如美国专利号US6220100中所描述的，遍布工作台安装的多个加速度计的输出被取平均并且平均输出被用作控制参数以设置发送到所有振动器的单个控制信号。然而，出于将多个加速度计的输出进行平均化以产生有用的控制信号的需要，这不得不使得(concede)工作台上各点处的振动响应是不均匀的。虽然这种方法有着将多个振动器的振动响应集中于目标附近的效果，但它不能紧缩总体频散，因为其局限于提供一个包罗万象的控制信号给所有的系统振动器，当这些系统振动器由相同的控制信号激励时可能具有不同的输出。
在美国专利号US7752914所公开的另一已知的振动系统中，例如通过监测各个振动器和该振动器上游相应的阀之间的空气压力值来考量单个振动器性能。根据这个信息，控制系统能够考虑振动器效率的差异，使得以基本上均匀的方式操作系统中所有的振动器。
在另一已知的振动系统中，为振动工作台上提供的振动器提供振动器控制阀。在初始的测试设置期间，仿真载荷(dummy load)能够与几个加速度计一起安置在工作台上。操作振动器并且从加速度计收集得到振动强度数据。固定、载荷放置以及加速计位置由高度熟练的操作人员反复调整以得到均匀振动响应的粗调结果。当获得合理的结果时，对每个振动器控制阀确定调整因子以为获得尽可能好的均匀性或者对特定负载情形的振动响应而试图精细调谐该系统。然后使用来自多个加速度计的平均化的单个控制信号运行测试，其中相应的预置调整因子被施加于整个振动器控制阀。必须停止该测试来重新校准该系统以校正性能上的任何变化或退化。
这些年来，本领域技术人员已经付出了可观的资源来研发通过复杂结构而使振动均匀性提高的工作台。尽管通过机械上的研发获得了改进，但是当使用具有目前本领域已知那些局限性的控制系统时，一个或多个不均匀工作台负载(因为一个的或多个产品被测试)、单个振动器效率的差异和单个振动器与工作台之间转换效率的差异可能导致整个工作台上想要的振动强度与整个工作台上实际振动强度之间显著的不同。
发明内容
考虑到已知的振动系统，仍然存在对能够在整个工作台上均匀地获得目标振动水平的振动系统的需要，尽管存在下列一个或多个因素：不均匀工作台负载(因为一个或多个产品被测试)、单个振动器效率的差异和单个振动器与工作台之间转换效率的差异。
在一方面，本发明提供了一种操作振动测试系统的方法，该振动测试系统包括：配置为容纳至少一个用于测试的产品的工作台，耦合到该工作台的多个振动器，和多个加速度计。该工作台被提供有多个不同区域，并且多个不同区域中的每一个被提供有该多个振动器中的至少一个振动器和该多个加速度计中的一个加速度计。至少一个产品被固定于该工作台。为多个不同区域的每一个设置目标振动强度。多个振动器被操作为在工作台以及由该工作台所容纳的至少一个产品上引发重复震荡。借助多个加速度计中的相应的加速度计测量多个不同区域的每个处的局部振动强度。与每个所测量的局部振动强度相应的信号被提供到控制器。基于相应的所测量的局部振动强度和相应的目标振动强度计算每一个不同区域的至少一个振动器的单独的控制信号。该单独的控制信号从控制器提供以控制每一个不同区域的至少一个振动器，从而在工作台的多个不同区域的每一个处获得该目标振动强度。
在另一方面，本发明提供了一种振动测试系统，其包括：配置为容纳至少一个用于测试的产品的工作台，附着于该工作台并且配置为在工作台上引发重复震荡的多个振动器，振动器设置为在每一个不同区域具有至少一个振动器，多个加速度计，每一个配置为测量多个不同区域之一的局部振动强度，和耦合到该多个振动器和该多个加速度计的控制器。该控制器被配置为接收该工作台的多个不同区域的每一个的目标振动强度，从多个加速度计的每一个接收与每一个所测量的局部振动强度相应的信号，基于该相应的所测量的局部振动强度和该相应的目标振动强度来计算多个单独的、区域特定的振动器控制信号，和提供该多个振动器控制信号以控制该多个振动器，从而在该工作台的多个不同区域的每一个处获得该目标振动强度。
通过考量详细描述和附图，本发明的其他方面将变得显而易见。
附图说明
图1是根据本发明一种结构的振动测试系统的示意图。
图2是根据本发明另一种结构的振动测试系统的示意图。
图3是根据本发明又另一种结构的振动测试系统的示意图。
图4是根据本发明又另一种结构的振动测试系统的示意图。
图5是根据本发明又另一种结构的振动测试系统的示意图。
图6是示出根据本发明一个方面的操作该振动测试系统的方法的流程图。
图7是示出根据本发明另一个方面的操作该振动测试系统的方法的流程图。
图8是用于基本上相同的负载的多个产品的测试设置的示意图。
图9是用于基本上不相同的负载的多个产品的测试设置的示意图。
图10是用于限定在一个工作台区域内的单个产品的测试设置的示意图。
具体实施方式
在详细解释本发明的任何实施例之前，应当理解的是，本发明并不限于在随后的描述中详尽解释的或者在随后的附图中所示出的对结构以及部件布置的细节的应用。本发明能够是其它的实施例并且以多种方式实施或者执行。
图1示出了一种用于在一个或多个产品12上执行振动或重复震荡测试的振动测试系统10。该系统10可以是一种六自由度的振动测试系统。在该图示的系统10中，示出了单个产品12，并且其被固定于工作台框架20(或者简单地称为“工作台”)的表面16。该(多个)产品12可以设置在工作台20的任意位置和任意方位。在一些结构中，工作台20可以与美国专利No.7784349所公开的结构相类似或相同，该美国专利的整个内容通过引用的方式合并于此。多个振动器24在与表面16相对的表面26处耦合到工作台20，以在工作台20和该工作台20支持的(多个)产品12上引发重复震荡。图示的振动器24靠空气提供动力。图1示出了气动气源28和调节来自气源28的空气到预定的供给压力的调节器30。预定供给压力下的空气提供给每个振动器24的单独供应管线32。在图示的结构中，节流装置36(例如电控的电磁阀)提供增压空气脉冲给来自加料集流管40的每个供应管线32以向振动器24提供动力。在其它的结构中，振动器24可以是液压的或者电力驱动的，并且节流装置36可以是任意合适的阀或能够被电控的装置以操纵连接的振动器24的输出。在测试期间，均匀的振动响应是所期望的，因为其确保在整个工作台20上，所有的产品12或者单个产品12的所有部分受到近似相等的振动水平。
控制器44耦合到每个电磁阀36以操控打开持续时间，从而控制每个所连接的振动器24的输出。系统10的用户接口48被配置为和该控制器44通信。用户接口48可以是个人电脑、触摸屏或者其它配置为接收来自用户的目标振动强度输入并将对应的信号提供给该控制器44的电子输入设备。目标振动强度对整个工作台20是均匀的目标振动强度。一旦提供该目标振动强度输入，并且在集流管40处供给压力是可用的，则控制器44操作以在工作台20上维持均匀的该目标振动强度，以致工作台20上的任意和所有产品12经受基本上均匀的负载和应力。
为了向控制器44提供反馈，在工作台20处提供多个加速度52，每个被配置为测量工作台20的相应部分的局部振动强度。各个加速度计52提供于工作台20的不同区域20-1到20-4，其中在图1的结构中有四个。然而，可以提供两个、三个或四个以上的区域，并且可以以任意想要的方式设置。在图示的结构中，单个振动器24在各个区域20-1到20-4耦合到工作台20，但是可以在各个区域提供多个振动器24。加速度计52测量来自振动器24的振动强度，该振动强度是工作台表面16和/或(多个)产品12的各个区域处实际存在的，而不是在振动器24自身的振动强度。这确保振动器24和工作台20之间的任何转换无效率不会给该测试引入误差，而且使得具有不同的运转效率(例如随时间的不均匀磨损)的振动器24能够产生基本上相等的输出。加速度计52可以直接耦合到工作台20(例如工作台表面16)，或者可选地，可以直接耦合到(多个)产品12。在一些结构中，加速度计52可以耦合到工作台20和(多个)产品12两者。尽管加速度计52测量工作台20处而不是振动器24自身的振动强度，但是在各个特定区域内的(多个)振动器24的单独控制由单独的控制回路提供(例如在图示结构中各个振动器24的单独的控制回路，由于仅一个振动器24位于该工作台20的各个区域)。
在振动测试系统10的操作中，执行如图6所示的方法。首先，被测试的(多个)产品12在步骤501中被固定于工作台20，并且在步骤502中从用户接口48输入均匀地施加到工作台20的目标振动强度。目标振动强度可以是单个值或者可以是变化值的基于时间方案(time-based scheme)，其在整个工作台20范围内总是均匀的。然后，多个振动器24在步骤503被操作以在工作台20和由工作台20容纳的(多个)产品12上引发重复震荡。在振动器24的操作期间，步骤504中借助多个加速度计52测量工作台20的多个不同区域20-1到20-4的每一个的局部振动强度。与每一测量的局部振动强度相对应的信号于步骤505中从每个加速度计52提供给控制器44，控制器44被编程为在步骤506中基于测量的局部振动强度和目标振动强度计算每一个振动器24(或者如果超过一个，则是每个区域20-1到20-4中的振动器组24)的单独的控制信号。在步骤507中，单独的控制信号从控制器44提供给每个区域20-1到20-4的(多个)振动器24以获得遍布整个工作台20的目标振动强度，包括所有多个不同区域20-1到20-4。在图示的气动系统中，单独的控制信号从控制器44提供给与每个振动器24相对应的单独的电控的电磁阀36。例如，如果加速度计52之一测量的振动强度小于目标振动强度，则控制器44操作相应的阀36以增加到相应的振动器24的各个脉冲中供应的空气量。上述控制过程在整个测试过程中循环发生，以在工作台20的全部多个不同区域20-1到20-4上维持目标振动强度。
应当理解的是，包括四个不同区域20-1到20-4的工作台20只是一种可能的结构，并且本发明并不局限于这种区域分布形式。其它的结构可以采用具有可选的2、3、4个或更多个不同区域的工作台20，在每个不同区域处提供至少一个振动器24和至少一个加速度计。例如，不同区域和/或振动器位置可以设置在遍布工作台20上的规则的二维格网图案(诸如均匀的象限或者其它部分)或者不规则图案内。在下面进一步详述中描述了本发明另外的结构，其着重于不同于系统10和上面描述的方法的其他方面。如果合适，则采用类似的参考字符。
图2示出了一种用于在一个或多个产品12上执行振动或重复震荡测试的振动测试系统110。除如下所述的那些方面之外，振动测试系统110和操作方法与上述描述相一致。为反馈和控制的目的，工作台20被分成两个不同区域20-1和20-2而不是四“象限”类型的区域。区域20-1和20-2是工作台20的简单矩形对半平分，因此四个振动器24被分成对，在每个区域有一对振动器24。每个区域20-1和20-2一个的加速度计52测量该工作台20在每个区域处的振动强度。来自该加速度计52的单独的信号被发给该控制器44。控制器44编程为基于相应的测量的局部振动强度和目标振动强度来计算振动器对(或者在一些结构中在每一区域超过两个的振动器组)的单独的、区域特定的控制信号。单独的控制信号从控制器44提供给每个区域20-1和20-2的振动器24以在整个工作台20上获得目标振动强度，工作台包括所有多个不同区域20-1和20-2。尽管每个振动器24不具有其自己单独的控制回路，但是振动强度的反馈仍直接取自该工作台20(或者在该工作台20上的(多个)产品12)，并且单独区域的振动器24被借助单独的控制信号进行控制。
图3示出了一种用于在一个或多个产品(未示出)上执行振动或重复震荡测试的振动测试系统210。除如下所述的那些方面之外，该振动测试系统210和操作方法与关于图1的振动测试系统10的上述描述柑一致。该工作台20被分成包括围绕在外部的四个矩形“针轮”区域20-1到20-4以及四个针轮区域20-1到20-4之间的中央区域20-5的不同区域，而不是四个“象限”型区域。在图示的结构中，在四个针轮区域20-1到20-4的每一个内提供一对振动器24，并且另外的振动器24被放置在中间的区域20-5。四个针轮区域20-1到20-4的每一个处都提供有一个加速度计52，但是中央区域20-5处没有提供加速度计。加速度计52测量针轮区域20-1到20-4的每一个处的振动强度。来自该加速度计52的单独的信号被发送给该控制器44。控制器44编程为基于相应的测量的局部振动强度和目标振动强度计算针轮区域20-1到20-4的每一个的振动器对(或者在一些结构中每一区域超过两个振动器的振动器组)的单独的、区域特定的控制信号。单独的控制信号从该控制器44提供给每个针轮区域20-1到20-4的振动器24。控制器44还编程为通过对来自四个围绕区域20-1到20-4的信号(由控制器44内的盒子和虚连接器线示出)取平均值和与目标振动强度相比较来计算在中央区域20-5内的振动器24的控制信号。基于平均的振动强度信号的控制信号只提供给没有自己专用的加速度计的中央区域20-5内的(多个)振动器24。这样，在整个工作台20上(包括所有的多个不同区域20-1到20-5)获得了该目标振动强度。尽管不是每个振动器24都有其自己单独的控制回路，但是该振动强度的反馈仍直接取自该工作台20(或者工作台20上的(多个)产品)，并且单独区域的振动器24借助单独的控制信号进行控制。
图4示出了一种用于在一个或个产品(未示出)上执行振动或重复震荡测试的振动测试系统310。图4所示的振动测试系统310与图3的振动测试系统210相同，例外之处是区域20-1到20-4的每一个内的一对振动器24耦合到单个阀36。因此，操作方法包括向每一区域20-1到20-5的单个阀36发送来自控制器44的单个控制信号，并且不必发送重复的信号给多个阀36。当然，这一概念可以运用到另外的结构中的具有超过两个振动器24的区域。
图5示出了一种用于在一个或多个产(未示出)上执行振动或重复震荡测试的振动测试系统410。该振动测试系统410和它的操作方法结合了上述振动测试系统和方法的各个方面。对上述描述的参考是相对于系统部件和它们各自的功能作出的。振动器24在该工作台20上的安排布置与图3和图4所示的类似。然而，该工作台20被分成四个“象限”型区域20-1到20-4以用于反馈和控制的目的。区域20-1到20-4是该工作台20的简单矩形的四分之一。因此，在每个各自的区域20-1到20-4内仅提供整个一个振动器24，并且剩下的振动器24(在图示的结构中有5个振动器24)沿着划分区域20-1到20-4的边界B1、B2放置。在其它的结构中，振动器24整个一个地在区域20-1到20-4中以及在边界B1、B2上的分布可以改变。加速度计52(每个区域20-1到20-4中一个)测量工作台20每个区域处的振动强度，并且来自加速度计52的单独的信号被发送给控制器44。在图示的结构中，控制器44编程为计算每一振动器24的单独的、区域特定的控制信号。因为在图5的结构中每个振动器24拥有其自己的单独控制回路，所以每个振动器24的输出由专用的阀36来操控。在不止一个的振动器24落在相同的区域20-1到20-4中或者落在相同区域20-1到20-4之间的相同边界B1、B2上的结构中，对于振动器24的公共对或者组计算独有的控制信号。
对于整个位于区域20-1到20-4的其中一个内的振动器24，基于相应的测量的局部振动强度和目标振动强度计算控制信号。对于位于两个相邻区域20-1到20-4之间的边界B1、B2上的那些振动器24，基于来自相邻区域的测量的局部振动强度的平均值和目标振动强度计算控制信号。如果振动器24(例如图5的中央振动器24)被放置在超过两个的区域20-1到20-4之间的边界B1、B2的交点上，则基于来自所有的相邻区域的测量的局部振动强度的平均值和目标振动强度计算该控制信号。在图示的结构中，基于来自所有加速度计52的测量的局部振动强度的平均值计算位于两个边界B1、B2的交点处的中央振动器24的控制信号。控制器44内的盒子和虚连接器线示出了对来自加速度计52的各自信号的平均。
尽管一些振动器24是基于来自多个加速度计52的平均测量振动强度来控制的，但是系统410仍具有下列优点：直接从工作台20(或者在工作台20上的(多个)产品)获取振动强度反馈和提供从控制器44到每个振动器24(或者振动器组)的单独的、区域特定的控制信号，从而在整个工作台20上(包括所有的多个不同区域20-1到20-4)获得目标振动强度。在这样上下文中，术语“区域特定的”表示专门针对一个特定区域，或者两个或更多的特定区域(其中振动器24放置于边界B1、B2上)。
尽管上面描述的振动测试系统和方法可以在获得整个工作台的多个区域上的振动均匀性方面提供独有的优点，但是当根据另一方法(其中整个工作台上的均匀性不是必然想要的)操作时该振动测试系统可以提供另外的优点。这种方法的流程图在图7中提供。每个振动测试系统的结构可以与上面描述的结构基本上相同。然而，任何系统的控制器44可以配置为接收各个特定工作台区域的目标振动强度(步骤502′)，其中对于至少两个特定的工作台区域其目标值可以是不同的。多个不同的目标振动强度可以是多个不同的定值，或者多个不同的基于时间的方案。对于任何数量的不同区域(最多为特定工作台的所有不同区域)，该目标振动强度可以是不同的。因为该振动测试系统对于不同的工作台区域全部具有单独的控制振动器回路或者“多点控制”，所以振动测试方法可以为均匀的振动响应或者所需的任何特定的振动响应方案而被设置和操作。
为了在各个区域进行具有有意的非均匀的振动强度的测试，与上面描述的操作方法相比唯一的差异在于控制器接收与两个或更多个不同区域相对应的多个不同的振动强度目标(步骤502′)，并且该控制器随后基于所测量的局部振动强度和各个相应的目标振动强度(其并不一定要全部相等)来计算不同工作台区域的(多个)振动器的单独的控制信号(步骤506′)。该单独的控制信号随后从控制器提供以控制各个不同区域的(多个)振动器，从而在各个工作台区域获得相应的目标振动强度(步骤507′)。这种振动测试系统和方法可用于获得特定的振动强度目标，其在不同的工作台区域之间变化，使得单个产品的不同部分可以经受不同的振动水平以用于更加高级的测试。可选地，在该系统的单个操作期间，多个单独的产品可以固定于单独的工作台区域并且同时经受不同的振动水平，由此改善测试效率。
图8-10图示了以各种方式设置的工作台20。在图8中，多个产品12分布(例如均匀地分布)在工作台20上。产品12可以在任何或者所有的区域内，并且区域可以任何希望的方式划分。根据图6的方法，可以确保所有的产品12经受基本上相同的振动激励。在根据图7的方法操作时，两个或更多的产品12可以根据不同的预置目标以基本上不同的振动激励同时进行测试。在图9中，多个产品12a-12d分布(例如均匀地分布)在工作台20上。产品12可以在任何或者所有的区域，并且区域可以任何希望的方式划分。根据图6的方法，可以确保所有的产品12a-12d经受基本上相同的振动激励，尽管在尺寸、形状、重量等方面不一致。在根据图7的方法操作时，两个或更多的产品12a-12d可以根据不同的预置目标，以基本上不同的振动激励同时进行测试。在图10中，单个产品12被提供在工作台20上。该产品12放置在工作台20的一个区域20-1内。在根据图7的方法操作时，一个负载区域20-1可用于执行对产品12的测试，与此同时其它的工作台区域20-2、20-2、20-3可以设置到最小的目标值，其刚好足以保持6自由度的操作(即，设定的最小值防止这些振动器阻碍与该负载区域相关联的振动器的操作)。因此，该测试可以较少的能耗(例如气流)来进行，并且减少了对其余振动器的磨损和解体作用(tear)。
本领域内的普通技术人员将会理解，这里提及的目标振动强度和测量的振动强度可以是沿X-Y-Z坐标空间内的特别选定轴获取的加速度，或者可选地，可以是“总加速度”，其作为X-Y-Z坐标空间的三个轴上的加速度的平均值而获得。此处提及的加速度计可以包含单轴或者多轴加速度计，并且可以从一个加速度计提供测量的振动强度或者对来自多个加速度计的加速度取平均得到测量的振动强度以用于控制单独的工作台区域的振动器，只要提供了能实现多点控制的区域特定的控制回路，在这样的多点控制中，不论是均匀的还是位于不同的预定水平，每个工作台区域处的振动水平都可以被精确控制。
而且如本领域内普通技术人员所理解的，获得目标振动强度不一定指的是精确地获得重复的冲击强度的单个值，因为振动器可以根据已知的技术控制为借助目标附近的有意的频率和幅度的随机分布化进行激励，以获得所希望的振动响应。这种方式下的操作并不会影响关于获得目标振动强度的以上描述，因为可理解的是，目标振动强度是在为了获得所希望的振动响应的目的而可以使输出在目标值附近有意地随机分布化时获得的。
本发明的各种特征和优点将在下面的权利要求书中阐述。
Claims (29)
1.一种操作重复震荡振动测试系统的方法，该振动测试系统包括配置为容纳至少一个用于测试的产品的工作台、耦合到该工作台并且可操作地以一系列冲击强度冲击工作台的多个振动器和多个加速度计，该方法包括：
提供具有多个不同区域的工作台；
向该多个不同区域的每一个提供多个振动器中的至少一个振动器以及多个加速度计中的至少一个加速度计；
将至少一个产品固定于该工作台；
设置多个不同区域的每一个的目标振动强度；
操作该多个振动器以重复冲击工作台，从而在工作台上以及由该工作台所容纳的至少一个产品上引发重复震荡；
借助多个加速度计中的相应的至少一个加速度计测量多个不同区域的每一个处的局部振动强度；
将与每个所测量的局部振动强度相应的信号提供到控制器；
基于相应的所测量的局部振动强度和相应的目标振动强度计算每一个不同区域的至少一个振动器的单独的控制信号；以及
提供来自控制器的单独的控制信号以控制每一个不同区域的至少一个振动器，从而在工作台的多个不同区域的每一个处获得该目标振动强度。
2.如权利要求1所述的方法，进一步包括在对至少一个产品的重复震荡测试操作期间重复下列步骤的每一个以在该工作台的多个不同区域的每一个处维持该目标振动强度：
借助多个加速度计中的相应的至少一个加速度计测量多个不同区域的每一个处的局部振动强度；
将与每个所测量的局部振动强度相应的信号提供到该控制器；
基于相应的所测量的局部振动强度和相应的目标振动强度计算每一个不同区域的至少一个振动器的单独的控制信号；以及
提供来自控制器的单独的控制信号以控制每一个不同区域的至少一个振动器，从而在工作台的多个不同区域的每一个处获得该目标振动强度。
3.如权利要求1所述的方法，其中多个加速度计的每一个直接从该工作台测量局部振动强度。
4.如权利要求1所述的方法，其中该多个加速度计中的至少一个直接从该至少一个产品处测量局部振动强度。
5.如权利要求1所述的方法，其中该多个加速度计的每一个直接从该至少一个产品处测量局部振动强度。
6.如权利要求1所述的方法，其中向多个不同区域的每一个提供该多个振动器中的单独一个。
7.如权利要求1所述的方法，其中该工作台的多个不同区域中至少两处的目标振动强度是不同的。
8.如权利要求1所述的方法，其中操作多个振动器以重复冲击工作台，从而在工作台上和由该工作台所容纳的至少一个产品上引发重复震荡包括通过多个电控阀来传送增压空气脉冲，以及其中提供来自控制器的单独的控制信号以控制不同区域的每一个的至少一个振动器从而在该工作台的多个不同区域的每一个处获得该目标振动强度包括提供该单独的控制信号给该相应的多个电控阀。
9.如权利要求8所述的方法，进一步包括借助多个电控阀的每一个控制不多于一个的振动器。
10.如权利要求8所述的方法，进一步包括借助多个电控阀的单独一个控制多个不同区域的特定一个的多个振动器。
11.如权利要求1所述的方法，其中对于该工作台的所有的多个不同区域，该目标振动强度是均匀的。
12.如权利要求11所述的方法，进一步包括：
向该工作台的另外的不同区域提供至少一个另外的振动器并且不提供多个加速度计中的任何一个；
基于在多个不同区域中相邻区域处所测量的局部振动强度和均匀的目标振动强度计算至少一个另外的振动器的单独的控制信号；以及
提供来自控制器的单独的控制信号以控制该至少一个另外的振动器。
13.如权利要求11所述的方法，进一步包括：
在该多个不同区域的相邻区域之间的边界上提供至少一个另外的振动器；
基于在多个不同区域中相邻区域处所测量的局部振动强度和均匀的目标振动强度计算至少一个另外的振动器的单独的控制信号；以及
提供来自控制器的单独的控制信号以控制该至少一个另外的振动器。
14.一种重复震荡振动测试系统，包括∶
工作台，其配置为容纳至少一个用于测试的产品，该工作台具有多个不同区域；
多个振动器，其附着于该工作台并且配置为以一系列的冲击强度冲击工作台，从而在工作台上引发重复震荡，其中该多个振动器布置为在每一个不同区域具有至少一个振动器；
多个加速度计，其中多个加速度计的每一个被配置为测量多个不同区域的其中一个的局部振动强度；以及
控制器，其耦合到该多个振动器和该多个加速度计，该控制器被编程为：接收该工作台的多个不同区域的每一个的目标振动强度，接收与每一个所测量的局部振动强度相应的信号，计算多个单独的、区域特定的振动器控制信号，每个振动器控制信号基于该相应的所测量的局部振动强度和该相应的目标振动强度，以及提供该多个振动器控制信号以控制该多个振动器，从而在该工作台的多个不同区域的每一个处获得该目标振动强度。
15.如权利要求14所述的重复震荡振动测试系统，其中多个加速度计的每一个直接固定于该工作台。
16.如权利要求14所述的重复震荡振动测试系统，进一步包括多个电控阀，其配置为向该多个振动器中相应的振动器传送增压空气脉冲，其中多个电控阀中的每一个与该不同区域之一的至少一个振动器耦合以控制该至少一个振动器的输出，以及其中多个电控阀的每一个被配置为接收多个振动器控制信号中的一个以操控该相应不同区域的至少一个振动器的输出。
17.如权利要求14所述的重复震荡振动测试系统，进一步包括用户接口，其配置为接收多个不同区域的每一个的该目标振动强度以及将该多个不同区域的每一个的目标振动强度传送到该控制器。
18.如权利要求14所述的重复震荡振动测试系统的，其中该多个振动器的单独一个位于每一个不同区域。
19.如权利要求14所述的重复震荡振动测试系统的，其中该多个不同区域的至少一个具有位于那里的多个振动器中的若干个振动器。
20.如权利要求14所述的重复震荡振动测试系统，其中该工作台包括另外的不同区域，其具有至少一个另外的振动器并且没有该多个加速度计中的任何一个，并且该控制器进一步配置为基于该多个不同区域中相邻区域的所测量的局部振动强度和该目标振动强度来计算该至少一个另外的振动器的单独的控制信号，以及提供来自该控制器的该单独的控制信号以控制该至少一个另外的振动器。
21.如权利要求14所述的重复震荡振动测试系统，进一步包括至少一个另外的振动器，其耦合到该工作台并且位于多个不同区域中相邻区域的边界上。
22.如权利要求21所述的重复震荡振动测试系统，其中该控制器被配置为相对于在该相邻区域处测量的局部振动强度的平均值来控制至少一个另外的振动器。
23.如权利要求14所述的重复震荡振动测试系统，其中该工作台的多个不同区域中至少两个的目标振动强度是不同的。
24.如权利要求1所述的方法，其中工作台限定了至少一个产品固定其上的表面，并且其中所述表面被划分为多个不同的区域。
25.如权利要求14所述的重复震荡振动测试系统，其中工作台限定了容纳至少一个待测试产品的表面，并且其中所述表面被划分为多个不同的区域。
26.如权利要求1所述的方法，其中工作台在多个振动器工作期间以六自由度运动。
27.如权利要求14所述的重复震荡振动测试系统，其中工作台被安装为响应于来自多个振动器的冲击而提供六自由度的运动。
28.如权利要求1所述的方法，其中多个振动器的每一个沿非正交于工作台的方向提供冲击。
29.如权利要求14所述的重复震荡振动测试系统，其中多个振动器的每一个取向为非正交于工作台。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US13/472,880 US9377375B2 (en) | 2012-05-16 | 2012-05-16 | Repetitive shock vibration testing system and method |
| US13/472880 | 2012-05-16 | ||
| US13/472,880 | 2012-05-16 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN103471707A CN103471707A (zh) | 2013-12-25 |
| CN103471707B true CN103471707B (zh) | 2017-11-10 |
Family
ID=48537527
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201310343605.6A Active CN103471707B (zh) | 2012-05-16 | 2013-05-16 | 振动测试系统和方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US9377375B2 (zh) |
| JP (1) | JP6245841B2 (zh) |
| CN (1) | CN103471707B (zh) |
| DE (1) | DE102013209121A1 (zh) |
| GB (1) | GB2502196B (zh) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9922428B2 (en) * | 2016-08-19 | 2018-03-20 | Crystal Instruments Corporation | Vibration image acquisition and processing |
| CN108646932B (zh) * | 2018-04-20 | 2021-11-26 | 歌尔股份有限公司 | 一种用于电子设备的振动检测方法、装置及电子设备 |
| CN109406258B (zh) * | 2018-10-26 | 2021-03-23 | 杭州亿恒科技有限公司 | 基于多传感器的振动幅度加权控制方法 |
| CN109322656A (zh) * | 2018-11-09 | 2019-02-12 | 中南大学 | 多点振动台模拟地下结构非一致激励用模型箱连接系统 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU507793A2 (ru) * | 1974-11-04 | 1976-03-25 | Предприятие П/Я В-2725 | Стенд дл испытани изделий на вибрации,действующие по ортогональным направлени м |
| US4181027A (en) * | 1978-04-19 | 1980-01-01 | Hughes Aircraft Company | Nodal/modal control and power intensification methods and apparatus for vibration testing |
| US6105433A (en) * | 1999-03-02 | 2000-08-22 | Qualmark Corporation | Shaker table assembly for a reliability test chamber utilizing different types of vibrator assemblies |
| US6220100B1 (en) * | 1999-06-03 | 2001-04-24 | Envirotronics | Vibration table with uniform distribution |
| CN102066012A (zh) * | 2008-04-22 | 2011-05-18 | 温彻尔达因有限公司 | 用于振动测试的装置与方法 |
| CN102230821A (zh) * | 2011-04-11 | 2011-11-02 | 浙江大学 | 超低频振动台振级快速调整方法 |
Family Cites Families (47)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10185A (en) * | 1853-11-01 | Regulating the speed of steam-ehg-ijstesi | ||
| US3477281A (en) * | 1965-11-04 | 1969-11-11 | Chadwick Elect Inc H | Multiple shaker control system |
| US3654804A (en) * | 1967-01-03 | 1972-04-11 | Chadwick Elect Inc H | Stabilization of multiple shaker systems |
| US3710082A (en) | 1970-03-03 | 1973-01-09 | Time Data Corp | System for digitally controlling a vibration testing environment or apparatus |
| US3800588A (en) | 1971-04-30 | 1974-04-02 | Mts System Corp | Multiple axis control system for vibration test apparatus |
| US4181025A (en) | 1978-04-19 | 1980-01-01 | Hughes Aircraft Company | Means for adjusting the area of an orifice in a vibration system |
| US4181026A (en) | 1978-04-19 | 1980-01-01 | Hughes Aircraft Company | Quasi-random pneumatic vibration facility and automatic frequency modulating system therefor |
| GB2019526B (en) | 1978-04-19 | 1982-09-02 | Hughes Aircraft Co | Controlling vibrations of vibration-testing shaker tables |
| US4181028A (en) | 1978-04-19 | 1980-01-01 | Hughes Aircraft Company | Multi-axis, complex mode pneumatically actuated plate/space frame shaker for quasi-random pneumatic vibration facility |
| US4181029A (en) | 1978-04-19 | 1980-01-01 | Hughes Aircraft Company | Multi-axis, complex mode pneumatically actuated annular frame shaker for quasi-random pneumatic vibration facility |
| US4164151A (en) | 1978-07-17 | 1979-08-14 | Mechanical Technology, Inc. | Random vibration generator |
| JPS55142231A (en) * | 1979-04-25 | 1980-11-06 | Hitachi Ltd | Rotation controller for vibrating table |
| US4527770A (en) | 1982-08-12 | 1985-07-09 | Axelson, Inc. | In-service test valve |
| GB8321751D0 (en) | 1983-08-12 | 1983-09-14 | Greenwood Moore Ltd | Valve testing |
| JPS60164520A (ja) | 1984-02-08 | 1985-08-27 | Mitsubishi Electric Corp | 免震装置 |
| US4548067A (en) | 1984-04-09 | 1985-10-22 | Hydro-Seal Valve Company, Inc. | Method and apparatus for testing a relief valve |
| US4735089A (en) | 1985-12-27 | 1988-04-05 | Hughes Aircraft Company | Shaker table |
| EP0711987B1 (en) | 1990-03-01 | 1999-04-28 | Qualmark Corporation | Shaker apparatus and method |
| US5836202A (en) | 1990-03-01 | 1998-11-17 | Qualmark Corporation | Exciter mounting for random vibration generating table |
| US5804733A (en) * | 1995-03-31 | 1998-09-08 | Shinko Electric Co., Ltd. | Elliptical vibratory apparatus |
| US5594177A (en) | 1995-05-17 | 1997-01-14 | Hanse; John K. | Shaker table |
| US6189385B1 (en) | 1995-09-18 | 2001-02-20 | Hitachi, Ltd. | Shaking table and method of controlling the same |
| US5804732A (en) * | 1995-12-21 | 1998-09-08 | Venturedyne, Ltd. | Vibrator-driven table apparatus |
| US5713240A (en) | 1996-06-26 | 1998-02-03 | Ames Company, Inc. | Method and apparatus for automatic remote testing of backflow preventers |
| US6233530B1 (en) | 1997-09-15 | 2001-05-15 | Entela, Inc. | Control system for a failure mode testing system |
| US5979242A (en) | 1998-04-20 | 1999-11-09 | Hobbs Engineering Corporation | Multi-level vibration test system having controllable vibration attributes |
| JP4028930B2 (ja) * | 1998-07-07 | 2008-01-09 | 株式会社ミツトヨ | 振動試験装置 |
| US6112596A (en) * | 1999-03-02 | 2000-09-05 | Qualmark Corporation | Shaker table assembly for a test chamber |
| JP2001201427A (ja) * | 2000-01-19 | 2001-07-27 | Akashi Corp | 衝撃式振動発生装置 |
| US6422083B1 (en) | 2000-03-24 | 2002-07-23 | Gregg K. Hobbs | Tuned energy redistribution system for vibrating systems |
| US6446508B1 (en) * | 2001-01-17 | 2002-09-10 | Venturedyne, Ltd. | Vibration compartment environmental control |
| JP4158367B2 (ja) | 2001-09-17 | 2008-10-01 | 株式会社日立プラントテクノロジー | 振動試験装置ならびに振動応答評価方法 |
| KR200285945Y1 (ko) | 2001-11-12 | 2002-08-22 | 황정식 | 움직구와 다축 궤도를 이용한 이차 충격 할트 하스 픽스쳐링 테이블 |
| JP2003270080A (ja) | 2002-03-15 | 2003-09-25 | Hitachi Industries Co Ltd | 振動試験装置および振動試験方法 |
| US6860152B2 (en) * | 2002-04-26 | 2005-03-01 | Team Corporation | High frequency multiple degree of freedom vibration test machine |
| GB2407639B (en) | 2003-10-30 | 2005-12-07 | Rolls Royce Plc | A method and apparatus for analysing an oscillatable system |
| US6984974B2 (en) | 2003-11-17 | 2006-01-10 | Venturedyne, Ltd. | Independently-adjustable circuit board carrier |
| CN100511069C (zh) * | 2004-05-21 | 2009-07-08 | 西安光麒科技有限公司 | 全自动机械振动台控制系统 |
| US8276873B2 (en) * | 2004-10-22 | 2012-10-02 | Newport Corporation | Instrumented platform for vibration-sensitive equipment |
| US7299698B2 (en) | 2005-02-10 | 2007-11-27 | Hobbs Gregg K | Vibration test module having controllable vibration attributes |
| CN101400981B (zh) | 2005-04-08 | 2012-01-04 | 汉斯环境公司 | 振动工作台 |
| JP2007322339A (ja) * | 2006-06-02 | 2007-12-13 | Fujitsu Ltd | 振動試験方法および振動試験装置 |
| DE102007019402B4 (de) | 2007-04-23 | 2011-08-25 | Airbus Operations GmbH, 21129 | Verfahren zur Durchführung eines Bodenvibrationstests bei Flugzeugen |
| US7784349B2 (en) | 2007-08-27 | 2010-08-31 | Venturedyne, Ltd. | Vibrator table frame |
| US7752914B2 (en) | 2007-11-15 | 2010-07-13 | Venturedyne, Ltd. | Monitoring of independent vibrators |
| WO2010141341A1 (en) | 2009-06-01 | 2010-12-09 | Bruel & Kjaer, Sound A & D Vibration Measurement A/S | Kurtosis regulating vibration controller apparatus and method |
| BR112013007863A2 (pt) * | 2010-10-01 | 2016-06-21 | Qualmark Corp | sistema para testar produto e métodos associados |
-
2012
- 2012-05-16 US US13/472,880 patent/US9377375B2/en active Active
-
2013
- 2013-04-19 GB GB1307145.1A patent/GB2502196B/en active Active
- 2013-05-15 JP JP2013103231A patent/JP6245841B2/ja active Active
- 2013-05-16 CN CN201310343605.6A patent/CN103471707B/zh active Active
- 2013-05-16 DE DE102013209121A patent/DE102013209121A1/de active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU507793A2 (ru) * | 1974-11-04 | 1976-03-25 | Предприятие П/Я В-2725 | Стенд дл испытани изделий на вибрации,действующие по ортогональным направлени м |
| US4181027A (en) * | 1978-04-19 | 1980-01-01 | Hughes Aircraft Company | Nodal/modal control and power intensification methods and apparatus for vibration testing |
| US6105433A (en) * | 1999-03-02 | 2000-08-22 | Qualmark Corporation | Shaker table assembly for a reliability test chamber utilizing different types of vibrator assemblies |
| US6220100B1 (en) * | 1999-06-03 | 2001-04-24 | Envirotronics | Vibration table with uniform distribution |
| CN102066012A (zh) * | 2008-04-22 | 2011-05-18 | 温彻尔达因有限公司 | 用于振动测试的装置与方法 |
| CN102230821A (zh) * | 2011-04-11 | 2011-11-02 | 浙江大学 | 超低频振动台振级快速调整方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB2502196A (en) | 2013-11-20 |
| US20130305828A1 (en) | 2013-11-21 |
| GB201307145D0 (en) | 2013-05-29 |
| CN103471707A (zh) | 2013-12-25 |
| DE102013209121A1 (de) | 2013-11-21 |
| GB2502196B (en) | 2017-09-20 |
| JP6245841B2 (ja) | 2017-12-13 |
| US9377375B2 (en) | 2016-06-28 |
| JP2013238602A (ja) | 2013-11-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103471707B (zh) | 振动测试系统和方法 | |
| US4181029A (en) | Multi-axis, complex mode pneumatically actuated annular frame shaker for quasi-random pneumatic vibration facility | |
| CN103340729B (zh) | 磁悬浮振动系统以及利用该系统产生受控振动的方法 | |
| US4181028A (en) | Multi-axis, complex mode pneumatically actuated plate/space frame shaker for quasi-random pneumatic vibration facility | |
| CN101730592B (zh) | 破碎机及其控制方法 | |
| US8505387B2 (en) | Apparatus and method for applying a cyclical load to an elongate specimen | |
| US6375147B1 (en) | Vibration isolation apparatus for MR imaging system | |
| US8408066B1 (en) | High force vibration testing with wide frequency range | |
| CN101615039B (zh) | 减振定位控制方法及装置 | |
| JP2008534830A (ja) | 調整地盤処理システム | |
| CN106573753B (zh) | 建筑摇晃操作系统 | |
| KR20130140577A (ko) | 나셀 테스트 장치 | |
| US4181026A (en) | Quasi-random pneumatic vibration facility and automatic frequency modulating system therefor | |
| EP2274109B1 (en) | Apparatus and method for vibratory testing | |
| AU2008268985A1 (en) | Stress monitoring system for vibrator screen units | |
| CN104620124A (zh) | 利用导航器测量磁共振流变换能器振动 | |
| JP5415421B2 (ja) | 改良された振動テーブルフレーム | |
| US6544025B1 (en) | Concrete compacting device with vibration sensor and control unit | |
| US9109972B2 (en) | Direct field acoustic testing system and method | |
| CN109655401A (zh) | 一种金属材料的变压力平面摩擦运动阻尼特性测试装置 | |
| CN109186911B (zh) | 一种建筑物自适应激振及动力特性识别系统与方法 | |
| CN105537092B (zh) | 机械式激振器及采用该激振器的扭转测试激振设备 | |
| US4210095A (en) | Machine for draining parts emerging from hot galvanizing baths | |
| CN209770838U (zh) | 按摩系统 | |
| US2705889A (en) | Resonant beam testing machine |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |