TW200933130A - Monitoring of independent vibrators - Google Patents

Description

200933130 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明大致相關於振動測試’以及更特別地相關於— 種用於監控在振動測試中所使用之獨立振動器的方法以及 設備。 【先前技術】 少數的產品在沒有進行某些類型之測試就被產品的製 造者售出。此等測試可能簡單的像是以手動確認特定部件 是否被牢固地固定—或者複雜的像是『應力測試』。在應 力測試（或者有時被稱作『應力篩選』）中，在該測試期 間，展示出『嬰兒死亡率』的產品完全失敗了。或者由於 此測試的結果，一產品可顯示出在操作環境中之早期失敗 的證據。 應力測試之最普通的方式中的一者牵涉了藉由使一產 品遭受在真實的產品使用中所可能遇到振動類型，測試該 產品。舉例而言，美國專利第2438756號案（Larsen)解釋 了在該美國專利案中所說明之設備被使用以振動測試用於 飛機、船舶以及諸如此類者的電氣設備。在美國專利第 3748896號案（Barr〇ws)中所說明之設備係被用於測試— 機動車的部件。任何的振動測試通常被與使用另一場域（例 如：溫度）之測試一起進行。 已知振動測試中的一種類型係反覆的震動測試。此種 測試通常被經由使用一由一平台框架組成之測試設僑所〜 成，該平台框架被若干個振動器所振動。這些振動器通常 200933130 係由氣動方式提供動力的。在該測試程序期間，一均勻的 振:回應係吾等所想要的’因為此確保了所有被測試的構 :皆被暴露於在整個平台框架上之大致相等的振動等級。 這個均勻的回應被經由使用那些許多的振動器來產生。然 而，如果該等振動器中的一或者更多者性能衰減的話，該 振動回應會變得不均勻。就算把應力最小化到其他構件 上，試著去補償這個不均勻的測試可對在該組合中之特定 構件會產生一應力擴大的效果’此潛在地在該組合中產生 強度的錯誤表示以及弱化。 系統已經被發展以在故障點之前監控用於故障特徵之 振動器。舉例而言，該v形燃燒系統被由一稱作DataFlare 的公司（已不再營業）所發展：這個系統被藉由將感測器 直接附接於每一振動器以及監控該等衝擊之強度的系統所 運作。這個系統係一種被附加於已知系統上的系統以及引 入了額外的部件，該等額外的部件會故障並且會給該測試 程序帶來更高的成本。 【發明内容】 發明目的 本發明之一目的係在於提供一種用於測試一振動測試 系統之該等振動器的改良方法以及設備，該方法以及設備 可克服包括上文所述之在先前技術中的困難以及缺點。 本發明之另一目的係在於提供一種用於測試一振動測 式系統之該等振動器的改良方法以及設備，該方法以及設 備被以該設計型式整合到該系統内。 200933130 本發明之另一目的係在於提供一種用於測試一振動測 試系統之該等振動器的改良方法以及設備，該方法以及設 備提供了改良式的監控方式。 如何達成這些目的以及其他目的將經由下面的說明以 及該等圖式而變得令人明瞭。 發明内客 在本發明之一第一實施例中，揭示了一種監控在一氣 ❹動振動測試系統中的個別振動器的方法。該方法包括有： 提供-氣動振動測試系統，該氣動振動測試系統包括有至 J一振動器，其中每一振動器皆被經由一閥之一出口連接 於一加壓空氣系統。加麼空氣接著被以一已知的壓力供應 於該閥的-入口。當該空氣被供應於該閥時，該閥會將已 計量過的爆衝空氣釋放到該振動器，以及在該間以及該振 動器之間的壓力被監控。在該間以及該振動器之間的壓力 被與該已知的壓力比較，此指示出：該振動器是否開始故 ^ 障或者已經故障。在較隹的眘^ , Ο 隹敉住的貫施例中，該測試系統包括有 複數個振動器以及等量之複數個閥，每一振動器被經由單 一的相聯閥連接於該加壓空氣系統。 在另-實施例中，該測試系統進_步地包括有一壓力 轉換器，該壓力轉換器係在每一振動器以及該相聯閥之 間。較佳地係：在該方法中所使用的系統包括有—被連接 於所有壓力轉換器的控制器’以及這個控制器係能夠4 來自該等麼力轉換器的壓力資料數據的。在一些較佳 施例中’該方法接著進-步地包括有以下的步帮：如果在 8 200933130 該閥以及該等振動器中的任一振動器之間的壓力與已知壓 力的比值之變化超過一預定量值的話，經由該控制器發出 一警告。 在另一實施例中，該等閥係受電子控制的電磁閥以及 該等電磁閥被藉由該控制器控制。在此一實施例的較佳變 型中，該預定量值係一第一預定量值以及該方法進一步地 包括有.如果在該閥以及該等振動器中的任一振動器之間 的壓力與已知壓力的比值之變化超過一第二預定量值的 話，經由該控制器停止從該等電磁閥到該等振動器的氣流❶ 在本發明之另一實施例中，揭示了一振動測試系統。 §玄系統包括有一平台框架以及至少一振動器，該振動器被 附接於該平台框架。一氣動空氣供應源被附接於該振動 器，以及一閥被連接於該氣動空氣供應源，用於控制到該 振動器的氣流。一壓力監控裝置被附接於該氣動空氣供應 源在該閥以及該振動器之間，以及一控制器被連接於該壓 ❹力監控裝置，用於監控在該空氣供應源内在該閥以及該振 動益之間的壓力。較佳的係：該壓力監控裝置係一壓力轉 換器。 在其他的實施例中，該壓力轉換器係一第一壓力轉換 器以及該系統進一步地包括有一第二壓力轉換器，該第二 壓力轉換器被附接於該氣動空氣供應源在該閥之前以及被 附接於該控制器。這個第二轉換器允許能夠監控被供應於 该閥之壓力，用於一更準確的壓力比較。 在其他的較佳實施例中，該閥係一受電子控制的電磁 9 200933130 閥該電磁閥被連接於該控制器。再者，其他的實施例可 包括有一加速計，該加速計被裝置於該平台以及被連接於 該控制器。在一最佳的實施例中，該振動器、電磁閥以及 壓力轉換器形成一振動器線路，以及該測試系統進一步地 包括有複數條振動器線路。 在本發明之另一實施例中，揭示了一種一物體的振動 測試方法。該方法包括有提供了 一氣動振動測試系統，該 〇 氣動振動測試系統包括有一平台框架，至少一振動器被附 接於η亥平α框架，每一振動器被經由一閥的一出口連接於 加壓的二氣系統。一要被測試的物體接著被附接於該平 台框架，以及具有一已知壓力的加壓空氣被供給到該閥的 入口，藉此提供該等振動器動力。在該閥以及該振動器 之間的壓力被監控以及該壓力被與該已知壓力比較。在較 佳的實施例中，該系統包括有複數個振動器以及等量的複 數個閥，該等振動器被附接於該平台框架，每一振動器被 〇 經由單一的相聯閥連接於該加壓空氣系統。 在另外的實施例中，該測試系統進一步地包括有一壓 力轉換器，該壓力轉換器係在每一振動器以及該相聯閥之 間。較佳的係：該系統也包括有一控制器，該控制器被連 接於所有的壓力轉換器。在一些實施例中，該方法接著進 步地包括有以下的步驟：如果在該閥以及該等振動器中 的任—振動器之間的壓力與已知壓力的比值之變化超過一 預定量值的話，經由該控制器發出一警告。極佳的係：該 系統的該等閥係受電子控制的電磁閥以及該等電磁閥係受 10 200933130 該控制器控制的。

在其他實施例中，該預定量值係一第一預定量值以及 該方法進一步地包括有以下的步驟：如果在該閥以及該等 振動器中的任一振動器之間的壓力與已知壓力的比值之變 化超過帛一預定量值的話，停止從該等電磁閥到該等振 動器的氣流。在不同的實施例中，該方法也包括有以下的 步驟.如果在該閥以及一振動器之間的壓力與已知壓力的 比值之變化超過一第三預定量值的話，控制該電磁閥以增 加從該電磁閥到該振動器的氣流。 【實施方式】 圖1係一振動測試系統10之一較佳實施例的一概觀視 圖。該系統ίο包括有_平台框架12，該平台框架12具有 複數個振動H 14’該等振動器14被如已在該項技術中所知 地附接於該平台框架12。該等振動器14被由一氣動空氣供 應=16來提供動力。該空氣供應源16首先被安排進入一 Ο =節器18，該調節器18將來自該空氣供應源16之空氣調 飞成已知的壓力。該空氣供應源16被從該調節器丨8處 供給於複數個受電子控制的電磁閥2〇。如在該項技術中已 知者，在該空氣供應源16以及該等振動器Μ之間的所有 連結皆係經由可運送來自該空氣供應源16之加^氣的管 路:製成。在該圖式中，其等皆由在該等連接之物件之間 的簡單線條所表示。在此較佳的實施例中，有一與每一振 ，器14相聯之電磁閥2〇,以及每一電磁閥2〇皆包括有一 即机控制（未帛示），該節流控制允許該閥彳以允許不同 11 200933130 的空氣量經過°來自該電磁閥20的线被供應到該相聯的 振動器14㉟等電磁閥2〇接著被連接於一控制器μ。在 該簡圖中，將該控制器22連接到其他部件的線條應被理解 為電氣連結。該等振動器14會產生振動，振動會被轉移至 該平台框架12 ;該算te包怒Λ 寻搌動器μ接著可振動/測試一被附接 於該平台的物體（未顯示卜每一振動器14被經由該相聯 的電磁閥2G所控制’該相聯的電磁閥⑼可允許有來自該 ❹空氣供應源16之爆衝空氣經過到該振動器14。 最後’成壓力轉換器24之形式的壓力感測器係在適當 的位置’以監控在該等連接該系統之不同部件之線路中之 壓力。-第-廢力轉換器24a係位於每一電磁閥以及其 之相聯的振動器14之間。一第二壓力轉換器_係位於該 調節器18以及該等電磁閥2〇之間。所有的壓力轉換器Μ 被連接於該控制器22,該等壓力轉換器24可在該控制器 22中被監控以及比較。 〇 日夺間過去’該系統10將會開始磨耗，進而導致故障。 此會以各種不同的方式發生。首先，現在並且參照圖2,當 振動器14磨耗的時候，其會以較不具有效率的方式使用 來自該等電磁閥2G的爆衝空氣。該振動器14使空氣直接 k由該振動器14茂漏出去，而不是把所有的空氣應用來提 供該振動器14動力。結果’並且如在圖表中所顯示者，在 該電磁閥20以及該振動器14之間於該線路中的空氣壓力 開始下墜U ’壓力的降低可能是因為其他系統w的故 障也可能係因為-漁漏的空氣管路，或者係因為該壓力 12 200933130 轉換器24a的故障所致《任何的故障將會導致該振動器i4 沒有效率地運轉，並且因此被包括於如本申請案中所討論 之監控每一個別振動器之操作的概念中。如在圖表中所顯 示者，該振動器之力（在GRMS中所顯示者）開始相對於 任何可能之原因所導致之空氣壓力之降低下墜。 在各種不同的方法中皆使用這個資訊。首先，在該系 統10被提供以及被由該空氣供應源16以一已知之壓力提 φ 供動力之後，在該電磁閥20以及該振動器14之間的壓力 可被監控。藉由比較在該電磁閥2〇以及該振動器14之間 的壓力與該已知的壓力，可判定該振動器是否缺乏效率， 以及若該振動器已缺乏效率，則可判定該系統的振動器或 者其他的構件是否需要被替換釣。 第二，來自每一第一壓力轉換器24a之壓力可被與來自 该第二壓力轉換器24b的壓力比較。這個藉由該控制器22 所元成之比較會產生一比值，該比值為來自每一第一壓力 〇 轉換器的壓力比上來自該第二壓力轉換器的壓力。該控制 器22接著被編程，以在如果該比值的變化超過一第一預定 量值的話，可以發出一警告。在一第三使用方法中，該控 制器22也可以被編程以在如果該比值的變化超過一第二預 定量值的話’使該等振動器停止作動。 第四，該控制器22可被編程以補償一壓力降。在此方 法中’該控制器可對應於在該電磁閥20以及其之相聯的振 動器14之間的一壓力降’控制該等個別的電磁閥2〇。在此 一方法中’該控制器22可監控來自每一第一轉換器2牦的 13 200933130 壓力與來自第二轉換器24b的壓力的比值，以感測該比值 的變化是否超過一第三預定的量值。如果有此一壓力降， 該控制器會增加來自對應之電磁閥的空氣流，直到該比值 月&符合該第三預定量值。 在此較佳的實施例中，這四個方法全都被同時地使 用。在大部分的例子中，該第三預定量值會係第一個被達 到者，以及因此該控制器22會控制該等電磁閥2〇，以允許 ❹ Ο 更多的空氣流入每一爆衝流，藉此增加在該線路中的壓力 (控制該電磁閥20的節流）。由於壓力之增加可驅使該系 統能夠補償正常的磨耗，該第―敎量值只有在該振動器 係將要故障的時候才會被達成。在此_環境下，該控制器 U可考慮在判定該卜預定量值μ已經被達到的時候， :慮讓該電磁閥20使用額外㈣氣量。換句話說，藉由該 旦 黃又多大程度的控制，可影響該第一預定 里值。因此，可警告該系統的操

Bg , e Fj敗•會有一未來的問 二：任何正在進行的測試都不會因此受到干擾、然而， 比較可被完成為一平台淨空的基線測試，或者 的传.一加… < 間的連續監控。同樣較佳 糸·加速计26可被附接於該平台. 器22能夠監控整體的振動強度。帛12’以及該控制 儘管本發明之作動原理已被與 顯示以及描述，要瞭解的是：這些實施殊實施例—同 途以及係沒有限制性的。 例皆係用於示例之 【圖式簡單說明】 14 200933130 ' 圖1係一振動測試系統的一較佳實施例的一示意圖。 圖2係顯示單一振動器隨時間而故障之圖表。 【主要元件符號說明】 10 :振動測試系統 12 :平台框架 14 :振動器 16 :空氣供應源 1 8 :調節器 D 20 :電磁閥 22 :控制器 24a :第一壓力轉換器 24b :第二壓力轉換器 26 :加速計

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Claims (1)

1. 200933130 十、申請專利範面： 方法氣動振動測試系統中之個別振動器的 少-=氣；振動測試系、统’該振動測試系統包括有至 振動器’每—振動器被經由一閥的 壓空氣系統； 遗按尽加 供應有-已知壓力的加壓空氣到該閥的 八u

   監控在該閥以及該振動器之間的壓力；以及 比較在該閥以及該振動器之間的壓力與該已知壓力。 2、如申請專利範圍第i項之監控在一氣動振動測試系 γ之個別振動器的方法，其中，該測試系統包括有複數 固振動器以及等量之複數個閥，|一振動器皆被經由單一 相聯閥連接到該加壓空氣系統。 3、 如申請專利範圍第2項之監控在一氣動振動測試系 統中之個別振動器的方法，纟中，該測試系統進一步地包 括有一在每一振動器與該相聯閥之間的壓力轉換器。 4、 如申請專利範圍第3項之監控在—氣動振動測試系 統中之個別振動H的方法，其進-步地包括有—被連接於 所有壓力轉換器的控制器。 5、如申請專利範圍第4項之監控在―氣動振動測試系 統中之個別振動器的方法，其進一步地包括有以下的步 驟：如果在該閥以及該等振動器中之任一振動器之間的壓 力與已知的壓力之比值的變化超過一預定量值的話經由 該控制器發出一警告。 200933130 6、如申請專利範圍第5項之監控在一氣動振動測試系 統中之個別据紅32 ^ 動器的方法’其中’該等閥係受電子控制的 電磁閥，以；5甘士 及其中’該等電磁閥被藉由該控制器控制。 7如申請專利範圍第6項之監控在一氣動振動測試系 統2個別振動器的方法，其中，該預定之量值係一第一 預疋里值，該方法進一步地包括有：如果在該閥以及該等 振動器中之任一振動器之間的壓力與已知的壓力之比值的 菱化超過第二預定量值的話，停止從該等電磁閥到該等 振動器的氣流。 8、 一種振動測試系統，其包括有： 一平台框架； 至少一振動器’該振動器被附接於該平台框架； 氣動空氧供應源’該空氣供應源被經由一閥之出口 附接於該振動器； 一壓力監控裝置，該壓力監控裝置被附接於該氣動空 g 氣供應源於該閥以及該振動器之間；以及 一控制器’該控制器被連接於該壓力監控裝置。 9、 如申請專利範圍第8項之振動測試系統，其中，該 壓力監控裝置係一壓力轉換器。 10、 如申請專利範圍第9項之振動測試系統，其中， 該壓力轉換器係一第一壓力轉換器，該振動測試系統進一 步地包括有一第二壓力轉換器，該第二壓力轉換器被附接 於該氣動空氣供應源在該閥之前以及被附接於該控制器。 11、 如申請專利範圍第1 〇項之振動測試系統，其中， 17 200933130 該電磁閥被連接於該控制 該閥係一夸發2 又電子控制的電磁閥 器。 2、如申請專利範圍第11項 步地包括右— ^ 々 加速計，該加速計被裝置於該平台框牟 被連接於該控制器。 以及

   ❹ 13、 如申請專利範圍第η項之振動測試系統，其中， 該振動器、電磁閥以及壓力轉換器形成一振動器線路，該 測試系統進一步包括有複數個振動器線路。 14、 一種測試一物體的振動方法，該方法包括有： 提供氣動振動測試系統，該氣動振動測試系統包括 有平口框架，至少一振動器被附接於該平台框架，每一 振動器被經由—閥的一出口連接於一加壓的空氣系統； 將—要被測試的物體附接於該平台框架，該平台框架 供給有一已知壓力之加壓空氣到該閥之一入口，藉I提供 該等振動器動力； 監控在該閥以及該振動器之間的壓力；以及 比較在該閥以及該振動器之間的壓力與該已知的壓 力。 15、 如申請專利範圍第14項之方法，其中，該測試系 統包括有複數個振動器以及等量的複數個閥，該等振動器 被附接於該平台’每—振動器被經由單—的相聯閥連接於 該加壓的空氣系統。 16、 如申請專利範圍第15項之方法，其中，該測試系 統包括有一在每一振動器與該相聯閥之間的壓力轉換器。 200933130 17、 如申請專利範圍第16項之方法，其進一步地包括 有一被連接於所有壓力轉換器的控制器。 18、 如申請專利範圍第17項之方法，其進一步地包括 有下列的步驟：如果在該閥以及該等振動器中的任一振動 器之間的壓力與已知壓力的比值之變化超過—預定量值的 話，經由該控制器發出一警告。 19、 如申請專利範圍第18項之方法，其中，該等閥係 ❹ ^電子控制的電磁閥，以及其中，該等電磁閥被藉由該控 制器控制。 20、 如申請專利範圍第19項之方法其中，該預定量 值係一第一預定量值， .iL ^ 進一步地包括有以下的步 驟.如果在該閥以及該箄据叙 振動器中的任一振動器之間的壓 力/、已知壓力的比值之變化 #站在 弟一預疋量值的話，停 止從該等電磁_該等振動器的氣流 21、如申請專利範圍第 值係 -第-預定量值，”二 其中，該預定量 驟：如果在該閥以及―：動器法進一步地包括有以下的步 值之變化超過一第三預定==的屢力與已知磨力的比 從該電磁間到該振動器的氣Γ話，控制該電磁闕以增加 十一、》式·· 如次頁 19