振动测试可筛选出的瑕疵
l 固定件松脱
l 电子接点接续不良
l 筛选出潜在的不良零件
l 筛选出有瑕疵的焊点
l 调整件之受振位置、准度失真
l 零组件之破裂、损毁
l 电路断短路异常
l 电源线或讯号线之不正常磨损或导线断裂或接点松脱
l 试件产生振动噪音
l 功能异常失效
如何运用振动测试提高产品可靠度
l 设计阶段的验证试验(定性、定量试验/疲劳、破坏)
l 生产阶段全面进行ESS应力筛选
l 品管、品保阶段的可靠度抽检认证
l 接受阶段的验证测试(品质、规格特性功能验证)
可靠度与失效
1. 靠度的定义:
l 产品在特定的年限内与环境条件下,达成预定功能的机率(GENERAL PRODUCRT)
l 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(ONE SHOT PRODUCT)
2. 失效分析-------针对可靠度试验而言
l 开发设计不良
l 零件选择不当
l 零件品质不良
l 生产能力不良作者: 常宽 时间: 2012-5-18 00:07
共振搜寻
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。
ESS测试与环境振动测试有何不同
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:
l 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。
l 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。
l 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。
l 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。
l 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。
执行ESS计划有何特性
依据ESS定义,有效的执行ESS程序应包含有以下的几相特质:
l 能快速的将潜在于产品中的瑕疵给暴露出来
l 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
l 执行ESS应不会影响产品的正常使用寿命
l 符合成本效益
执行ESS计划有何效益
l 有效提高产品可靠度
l 提高产品使用时的MTBF
l 可提高制程生产率
l 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。
执行ESS计划应注意的事项
l 掌握不同环境因素的应力分析
l 不同应力水准下对产品所产生的影响及工程效益
l 分析产品在筛选后的产品与筛选后所显现出的使用情形
l 建立筛选的前后成本效益分析模式
振动机有哪些种类(依动力区分)
机械式 气动式 液动式 电磁式
振动测试设备
l 振动控制器(CONTROLLER)
类比式 数位式 磁带式 插卡式
开路 闭路
l 功率放大器(POWER AMPLIFIER)
1.LINEAR POWER AMPLIFIER(40~60%)
2.SWITCHING POWER AMPLIFIER(96%)
l 振动器(SHAKER)
机械式 气动式 液动式 电磁式
l 换能器(TRANSDUCER)
l 振动夹具(FIXTURE)
振动机有哪些重要的性能
l 振动推力值(peak/rms)
l 频率影响范围(frequency range)
l 频率精确度及解析度
l 音圈质量(armature mass)
l 音圈谐振频率及共振频率(resonance)
l 最大位移量(displacement)
l 最大速度值(velocity)
l 最大加速度(acceleration)
l 最大荷重能力(loading)
l 漏磁性(magnetic leakage)
l 耐久性(durable)
l 保护系统(H/S protection system)
l 防震结构设计(antiresonance)
振动控制方式
特性种类
A. 类比式(anloge)
B. 数位式(digital)
C. 磁带式(tape)
D. 插卡式(ROM/RAM card)
控制方式
1. 开环(open loop control)
2. 闭环(close loop control)
如何执行可靠度计划
u 定订产品生命周期:泛指正常功能运作下的使用寿命
u 定订环境需求:泛指于生产、存储、运输与使用操作下之环境
u 定订可靠度的配置:界定产品可靠度之需求条件
u 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
u 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
u 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
u 定订试验程序:(a)不同阶段下的振动试验计划
(b)可靠度的鉴定标准
(c)环境需求水准:单一或复合环境测试
u 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
u 追踪与管制:建立产品的资料回馈系统,发现新问题与潜在问题
执行可靠度计划成功的秘诀
ü 以提高产品可靠度为开发、生产的最高指标
ü 选择高可靠度的零配件及成熟的相关技术
ü 对每一个新开发产品进行必要的破坏性测试及分析
ü 进行阶段性的设计评估及改善计划
ü 对产品进行环境影响分析与评估
ü 实施阶段性的可靠度试验
ü 追踪与管制
测试变数
ü 振动测试设备
1. 控制器
2. 放大器
3. 振动及推力大小及最大形成量
4. 振动音圈频率影响范围及响应频谱
ü 选择振动测试的轴向
ü 振动频谱与功率强度
ü 执行时间的长久
ü 进行扫描的方式与速率
ü 夹具种类与特性
ü 试件本身
ü 安装技能
ü 加速规(感知器)的种类、质量及数量
ü 加速规的安装位置及固定方式
ü 试件状态(关机/关机测试、复合测试)
ü 其它
振动量及表示法
n 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
n 加速度(a)、速度(v)、振幅(d)、力(N)通常用线性单位来表示
n 振动强度量通常有下列不同的描述:
A. 峰对峰值(peak to peak)
B. 峰值(peak level)
C. 平均值(Average level)
D. 均方根值(Root mean square, RMS)
E. 功率频谱密度值(Power spectrum density, PSD)
F. 加速度频谱密度值(Acceleration spectrum density, ASD)
n 各种不同的单位描述有其特定的使用时机,与振动强度表示法
换能器(感知器)的种类
² 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)。
² 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。
² 在实际测量环境中依据实际需求又可分为:
一、接触式 二、非接触式
其中非接触式的感知器,常用的有
一、 涡电流式()
二、 电容式()
三、 光电式
A. 光弹法
B. 雷射光电反射法
C. 镭射多普勒效应测量法
² 非接触式感知器的使用特征
A. 远距离测量
B. 高温/低温环境下测量
C. 无法固定感知器的环境
D. 无质量效应的缺点