| 진동 시험 시스템을 선택할 때는 먼저 필요한 동적 힘을 계산한 다음, 셰이커가 시험 프로파일의 변위, 속도, 가속도, 주파수 범위, 탑재체 크기 및 축 요구 사항을 충족하는지 확인해야 합니다. 공랭식 시스템은 낮은 힘과 일반적인 실험실 시험에 적합하며, 수랭식 시스템은 일반적으로 높은 힘, 무거운 탑재체, 자동차, 항공우주 및 배터리 진동 시험에 사용됩니다. 최종 구성은 IEC 60068, ISO 16750, MIL-STD-810, UN 38.3, ISTA와 같은 관련 표준 또는 고객별 신뢰성 시험 절차를 준수해야 합니다. |
무엇인가? 진동 테스트 시스템?
본 제품은 12년 경력의 실험실 자동화 전문가인 지미 리우(전 폭스콘 및 화웨이 인증 시험 센터 기술 책임자)의 기술 감독 하에 설계 및 검증되었습니다.
진동 시험 시스템은 기계적 진동, 운송 중 응력, 공진, 피로 및 충격 조건을 모사하는 데 사용되는 실험실 시험 플랫폼입니다. 완전한 전자기 진동 시험 시스템은 일반적으로 진동 발생기 본체, 전력 증폭기, 진동 제어기, 냉각 시스템, 가속도계, 고정 장치 및 헤드 확장기, 수평 슬립 테이블 또는 환경 시험 챔버와 같은 선택적 부속품을 포함합니다.
이 시스템은 배터리, 자동차 부품, 항공우주 부품, 가전제품, 의료기기, 포장재 및 산업 장비의 신뢰성 테스트에 널리 사용됩니다. 테스트 요구 사항에 따라 시스템은 정현파 진동, 랜덤 진동, 공진 탐색 및 유지, 일반적인 충격, 정현파-랜덤 진동, 랜덤 진동-랜덤 진동 또는 온도-습도-진동 복합 테스트를 수행할 수 있습니다.
그림 1. 진동 시험기, 제어 워크스테이션, 증폭기 캐비닛, 케이블 및 장착된 시험 장치를 포함한 완전한 진동 시험 시스템 실험실 설치 모습.
빠른 선택 체크리스트
진동 시험 시스템을 선택하기 전에 다음 매개변수를 확인하십시오.
- 시험 표준: IEC 60068, ISO 16750, MIL-STD-810, UN 38.3, ISTA, ASTM 또는 고객 맞춤형 프로파일
- 탑재체 질량: 시험 대상 제품의 무게
- 고정 장치 질량: 장착 고정 장치, 헤드 확장기 또는 슬립 테이블 인터페이스의 무게
- 전기자 질량: 진동기의 움직이는 질량
- 필요 가속도: 최대 또는 실효 가속도(g)
- 주파수 범위: 최소 및 최대 테스트 주파수
- 변위 요구 사항: 특히 저주파 진동에 중요합니다.
- 속도 요구 사항: 고에너지 충격 및 저주파 테스트에 중요합니다.
- 테스트 방향: 수직 방향만, 수평 방향만 또는 3축 테스트
- 냉각 방식: 공랭식 또는 수랭식
- 제어 모드: 사인파, 랜덤파, 충격파, 공명 탐색, 체류 시간, SoR, RoR 또는 첨도 제어
- 실험실 환경: 전원 공급, 바닥 하중, 소음, 냉각수 및 공간
진동기에 필요한 힘을 계산하는 방법
가장 중요한 단계는 테스트 프로파일에 필요한 총 동적 힘을 계산하는 것입니다.
| F = (Mp + Mf + Ma) × A × S |
어디에:
- F = 필요한 동적 힘
- Mp = 탑재체의 질량
- Mf = 고정 장치, 헤드 확장기 또는 슬립 테이블 이동 부품의 질량
- Ma = 진동기 전기자 질량
- A = 필요한 가속도
- S는 안전계수이며, 일반적으로 1.25 이상입니다.
제품 구매 시 흔히 발생하는 실수는 제품 무게만 고려하는 데서 비롯됩니다. 실제 진동 시험에서는 고정 장치, 헤드 확장기, 슬립 테이블, 그리고 전기자 질량 또한 진동 시험기에 소모되는 힘의 일부입니다. 서류상으로는 충분해 보이는 시스템이라도 전체 이동 질량을 고려하면 실제 용량이 부족할 수 있습니다.
그림 2. 진동 시험 시스템 선택을 위한 힘 계산 다이어그램: 탑재체 질량, 고정 장치 질량, 전기자 질량, 가속도 및 안전 계수.
공랭식 vs 수랭식 진동 테스트 시스템
공랭식 진동 시스템은 일반적으로 소형에서 중형 하중 시험, 일반 전자 제품, 포장 및 실험실 신뢰성 시험에 적합합니다. 설치 및 유지 관리가 더 간편하지만 송풍기 소음과 열 방출을 고려해야 합니다.
수냉식 진동 시스템은 일반적으로 고강도, 고하중, 배터리, 자동차, 항공우주 및 장시간 시험에 사용됩니다. 이러한 시스템은 진동 시험기 주변의 열 제어가 우수하고 소음이 적지만, 물 순환, 열 교환 및 더욱 복잡한 설치 계획이 필요합니다.
| 선택 요소 | 공랭 시스템 | 수냉 시스템 |
| 일반적인 응용 | 전자제품, 소형 부품, 포장 | 전기차 배터리, 자동차, 항공우주, 중량물 |
| 힘 범위 | 낮음에서 중간까지 | 중간에서 높음 |
| 설치 | 더 단순한 | 냉각수 시스템이 필요합니다 |
| 노이즈 | 송풍기 때문에 온도가 더 높습니다. | 테스트 영역 근처 하단 |
| 유지보수 | 쉽게 | 수질 및 열교환기 유지보수가 필요합니다. |
| 베스트 | 표준 실험실 신뢰성 테스트 | 고강도 및 장시간 테스트 |
그림 3. 일반 실험실 테스트, 고하중 테스트 및 고하중 적용 분야에서 공랭식 진동 테스트 시스템과 수랭식 진동 테스트 시스템의 비교.
수평형 슬립 테이블은 언제 필요할까요?
제품을 옆으로 눕히지 않고 X축 또는 Y축 방향으로 테스트해야 하는 경우 수평 슬립 테이블이 필요합니다. 이는 대형 제품, 배터리 팩, 자동차 모듈, 액체를 포함하는 제품 및 테스트 중에 정상 작동 방향을 유지해야 하는 장비에 흔히 적용됩니다.
3축 테스트의 일반적인 구성은 다음과 같습니다.
- 수직 진동: 셰이커 아마추어 또는 헤드 익스팬더
- 수평 X축 진동: 슬립 테이블
- 수평 Y축 진동: 제품을 회전시키거나 다른 슬립 테이블 설정을 사용하십시오.
그림 4. 배터리 모듈, 진동 발생기 및 진동 제어기를 갖춘 X축 시험용 수평 슬립 테이블 진동 시험 시스템.
산업별 선정 매트릭스
| 업종 | 공통 표준 | 핵심 선택 사항 | 권장 구성 |
| EV 배터리 | UN 38.3, ISO 12405, IEC 62660, ECE R100 | 무거운 하중, 안전성, 장시간 진동 | 고진동기 + 수냉식 + 수평 슬립 테이블 |
| 자동차 부품 | ISO 16750, GMW 3172, VW, Ford, Toyota 표준 | 다축 진동, 복합 환경 | 진동기 + 슬립 테이블 + 온도 조절실 |
| 우주항공 | MIL-STD-810, RTCA DO-160 | 높은 가속도, 충격, 불규칙 진동 | 고강도 진동기 + 고급 컨트롤러 |
| 소비자 전자 제품 | IEC 60068, ISTA | 고주파, 소형 탑재체, 처리량 | 공랭식 셰이커 + 헤드 익스팬더 |
| 포장 | ISTA, ASTM D999 | 교통 시뮬레이션 | 중형 진동기 + 고정 장치 시스템 |
| 의료 기기 | IEC 60068, 운송 검증 절차 | 제품 안전성 및 신뢰성 | 정밀 컨트롤러 + 맞춤형 고정 장치 |
진동 시험 시스템 선택 시 흔히 저지르는 실수
- 제품 무게만 계산하고 고정 장치의 질량은 무시합니다.
- 변위, 속도 및 가속도 제한을 확인하지 않고 힘 등급을 선택하는 경우.
- 저주파 변위 요구 사항을 무시합니다.
- 수평 방향 테스트가 필요한 경우에만 수직 방향 진동 테스트를 선택합니다.
- 컨트롤러 소프트웨어 기능 확인 없이 셰이커를 구매하는 것.
- 실험실 전력 공급, 바닥 하중 및 냉각 요구 사항을 과소평가함.
- 공진이나 축간 운동을 유발하는 일반적인 고정 장치를 사용합니다.
- 장시간 고강도 테스트를 위해 공랭식 시스템을 선택합니다.
- 환경 챔버 통합과 같은 향후 확장 가능성은 고려하지 않았습니다.
- 전체적인 테스트 기능과 신뢰성을 고려하지 않고 가격만 비교하는 것.
킹포와 협력해야 하는 이유는 무엇일까요?
KINGPO는 연구소, 제조업체 및 시험 기관을 위해 맞춤형 진동 시험 시스템 구성 지원을 제공합니다. 고객의 제품 중량, 시험 표준, 진동 프로파일, 축 방향, 고정 장치 요구 사항 및 실험실 환경을 기반으로 KINGPO 엔지니어는 적합한 진동 시험기, 증폭기, 컨트롤러, 냉각 시스템, 슬립 테이블, 고정 장치 및 통합 환경 시험 솔루션을 선택할 수 있도록 지원합니다.
배터리, 자동차 부품, 항공우주 부품, 전자제품, 포장재 또는 의료기기 관련 프로젝트의 경우, KINGPO는 기술 컨설팅, 시스템 구성, 설치 지원 및 테스트 솔루션 추천을 제공할 수 있습니다.
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