Máy thử va đập cơ học theo tiêu chuẩn IEC 60068-2-27 và UN 38.3.

Bài kiểm tra HSKT10 bao gồm những nội dung gì?

HSKT10 đánh giá khả năng chịu đựng của thiết bị cần kiểm tra (DUT) khi chịu được tác động của các cú sốc cơ học xác định.

Bài kiểm tra tập trung vào phản ứng của sản phẩm đối với xung gia tốc chứ không chỉ riêng năng lượng va chạm. Tùy thuộc vào tiêu chuẩn sản phẩm hoặc quy trình phòng thí nghiệm áp dụng, thiết bị cần kiểm tra (DUT) có thể được kiểm tra các yếu tố sau:

• hư hỏng hoặc biến dạng cấu trúc;
• Sự lỏng lẻo hoặc dịch chuyển của các bộ phận;
• nứt hoặc hỏng hóc cơ học;
• Sự gián đoạn chức năng điện;
• Thay đổi về hiệu suất sau khi tiếp xúc với tác động gây sốc;
• Thiệt hại tích lũy sau nhiều lần va chạm;
• Tuân thủ hồ sơ gia tốc-thời gian xung kích đã được chỉ định.

HSKT10 tạo ra và đo lường tín hiệu cơ học cần thiết. Tiêu chí đạt/không đạt cuối cùng được xác định bởi tiêu chuẩn sản phẩm hoặc thông số kỹ thuật thử nghiệm của khách hàng.

Thông sô ky thuật

Hệ thống giảm xóc cơ học

Hệ thống đo chấn động

Tài liệu kỹ thuật gốc của HSKT10 cũng mô tả các chức năng phân tích dạng sóng và phổ phản ứng xung kích. Trường hợp cần các chức năng phân tích SRS hoặc các chức năng phân tích cụ thể khác, cần xác nhận cấu hình phần mềm áp dụng trước khi báo giá.

Cảm biến gia tốc

Mô hình cảm biến và cấu hình đo lường có thể được xem xét lại nếu dự án yêu cầu các điểm hiệu chuẩn cụ thể, băng thông đo lường hoặc tài liệu truy xuất nguồn gốc.

Nguyên lý thử nghiệm va đập cơ học

Thử nghiệm va đập cơ học chủ yếu được xác định bởi bốn thông số:

Gia tốc cực đại, thời lượng xung, dạng sóng và số lần xung.

Quy trình kiểm tra HSKT10 điển hình như sau:

1. Tiêu chuẩn áp dụng hoặc hồ sơ thử nghiệm của khách hàng đã được xác định.
2. Thiết bị cần kiểm tra (DUT) được gắn vào bàn chống sốc bằng một giá đỡ phù hợp.
3. Gia tốc yêu cầu, thời lượng xung và dạng sóng được thiết lập.
4. Hệ thống xung cơ học tạo ra xung động tức thời theo yêu cầu.
5. Cảm biến gia tốc đo lường phản hồi gia tốc theo thời gian thực tế.
6. Dạng sóng thu được sẽ được so sánh với biên dạng xung kích yêu cầu.
7. Thiết bị cần kiểm tra (DUT) được kiểm tra hoặc đánh giá chức năng theo các tiêu chí chấp nhận hiện hành.

Phương pháp lắp đặt và cố định rất quan trọng vì thiết bị cần kiểm tra (DUT) phải được kết nối cơ học với bàn rung mà không gây ra chuyển động không kiểm soát có thể ảnh hưởng đến xung đo được.

Cấu hình xung sốc

Sốc nửa hình sin

Hình bán sin là một trong những dạng xung sốc cơ học chính được hỗ trợ bởi thiết kế dòng HSKT.

Các điều kiện xung khác nhau được tạo ra thông qua cấu hình định hình xung phù hợp. Thông số kỹ thuật chính đã được xác nhận của HSKT10 bao gồm phạm vi thời lượng xung từ 0.5 đến 11 ms.

Nếu yêu cầu kiểm tra quy định xung nằm ngoài phạm vi này, cần cung cấp gia tốc, thời lượng và tải của thiết bị cần kiểm tra (DUT) để bộ phận kỹ thuật xem xét.

Sốc răng cưa đỉnh cuối

Tài liệu kỹ thuật gốc của HSKT xác định xung động dạng răng cưa đỉnh cuối là một dạng thử nghiệm khả dụng khi lựa chọn phương án tạo dạng sóng tương ứng.

Cần phải xác định rõ gia tốc đỉnh yêu cầu, thời lượng xung và dung sai dạng sóng trước khi hoàn tất cấu hình hệ thống.

Sốc hình thang

Các xung sốc hình thang cũng có thể được xem xét với cấu hình tạo dạng sóng phù hợp.

Vì các dạng xung khác nhau có thể yêu cầu các bố trí tạo hình xung cơ học khác nhau, nên dạng sóng cần thiết phải được nêu rõ ràng trong quá trình lựa chọn thiết bị.

Hệ thống tạo xung lực và phanh

Nâng thủy lực

HSKT10 sử dụng hệ thống nâng hạ thủy lực để nâng cơ cấu giảm xóc trước khi tiến hành thử nghiệm.

Trong thiết kế ban đầu, hệ thống mã hóa quang điện được sử dụng để giám sát vị trí nâng, giúp kiểm soát tình trạng cơ học trước khi phát sinh xung lực.

Giảm sốc thứ phát

Thử nghiệm va đập cơ học cần tái tạo được xung lực chính cần thiết mà không gây ra tác động thứ cấp không kiểm soát ngay sau đó.

HSKT10 sử dụng hệ thống trợ lực khí nén-thủy lực kết hợp với cơ chế phanh ma sát mạnh mẽ để triệt tiêu hiện tượng bật ngược thứ cấp sau va chạm.

Điều này cho phép đánh giá xung gia tốc đo được chính mà không bị nhiễu không cần thiết từ sự rung lắc cơ học lặp đi lặp lại.

Bố trí đệm và cách ly

Hệ thống giảm xóc bao gồm đế, cấu trúc giảm chấn và hệ thống đệm kiểu túi khí.

Mục đích của nó là giảm lực xung kích truyền từ máy xuống sàn phòng thí nghiệm. Điều kiện lắp đặt vẫn cần được xem xét lại nếu có các thiết bị đo nhạy cảm khác được lắp đặt gần đó.

Cấu hình hệ thống

HSKT10 được cung cấp như một hệ thống thử nghiệm va đập cơ học hoàn chỉnh chứ không chỉ là một bàn va đập cơ học riêng lẻ.

Cần lựa chọn thiết bị cố định cuối cùng, cách bố trí tạo dạng sóng và cấu hình đo lường dựa trên yêu cầu thử nghiệm thực tế.

Các tiêu chuẩn áp dụng và phạm vi thử nghiệm

IEC 60068-2-27 — Thử nghiệm Ea: Va đập

Tiêu chuẩn IEC 60068-2-27 định nghĩa một thử nghiệm va đập cơ học tổng quát để xác định khả năng chịu đựng của mẫu vật đối với các va đập lặp đi lặp lại hoặc không lặp đi lặp lại theo quy định.

Thông số kỹ thuật sản phẩm liên quan xác định mức độ khắc nghiệt của thử nghiệm cần thiết, bao gồm gia tốc, thời lượng xung, dạng sóng, số lần xung và hướng thử nghiệm.

HSKT10 có thể được cấu hình để thử nghiệm va đập theo tiêu chuẩn IEC 60068-2-27 nếu cấu hình thử nghiệm yêu cầu nằm trong khả năng của cấu hình hệ thống đã chọn.

Không nên cho rằng một thiết lập gia tốc và thời lượng xung duy nhất có thể áp dụng cho tất cả các ứng dụng của tiêu chuẩn IEC 60068-2-27.

Thử nghiệm UN 38.3 T.4 — Sốc

Đối với thử nghiệm vận chuyển pin lithium và bộ pin, Thử nghiệm T.4 theo tiêu chuẩn UN 38.3 là thử nghiệm va đập cơ học nằm trong chuỗi thử nghiệm pin của Sổ tay Thử nghiệm và Tiêu chí của Liên Hợp Quốc.

Tài liệu gốc của HSKT10 xác định UN 38.3 là một trong những ứng dụng được hỗ trợ.

Đối với một dự án pin cụ thể, cần xác nhận tính phù hợp theo các tiêu chí sau:

• Loại pin hoặc bộ pin;
• khối lượng mẫu vật;
• gia tốc cần thiết;
• Thời lượng xung;
• số cú sốc;
• hướng dẫn kiểm tra;
• Yêu cầu về thiết bị cố định và lắp đặt.

Thiết bị HSKT10 được sử dụng cho phần thử nghiệm va đập cơ học thích hợp trong chuỗi thử nghiệm và không thực hiện toàn bộ các thử nghiệm theo tiêu chuẩn UN 38.3.

IEC 62133-2 — Điều khoản 7.3.8.2 Va đập

Tiêu chuẩn IEC 62133-2 quy định các yêu cầu an toàn và thử nghiệm đối với pin và bộ pin lithium thứ cấp kín di động. Điều khoản 7.3.8.2 đề cập đến thử nghiệm va đập cơ học như một phần của các yêu cầu thử nghiệm cơ học của tiêu chuẩn.

Thiết bị HSKT10 có thể được áp dụng cho thử nghiệm va đập này nếu gia tốc yêu cầu, thời lượng xung, khối lượng mẫu và điều kiện lắp đặt nằm trong khả năng cấu hình của hệ thống. Cần xác nhận phiên bản tiêu chuẩn và cấu hình pin áp dụng cho chương trình thử nghiệm cụ thể.

Các cấu hình chống sốc theo tiêu chuẩn MIL-STD, GJB và do khách hàng chỉ định.

Tài liệu gốc của dòng HSKT tham chiếu một số tiêu chuẩn thử nghiệm quân sự và môi trường, bao gồm các thông số kỹ thuật MIL-STD và GJB.

Các ứng dụng này nên được coi là thử nghiệm va đập cơ học phụ thuộc vào cấu hình.

Đối với các dự án quân sự, hàng không vũ trụ hoặc dự án dành riêng cho khách hàng, vui lòng cung cấp thông tin chính xác như sau:

• số tiêu chuẩn;
• sửa đổi hoặc phiên bản;
• phương pháp hoặc quy trình;
• dạng sóng;
• gia tốc cực đại;
• Thời lượng xung;
• Khối lượng và điều kiện lắp đặt của thiết bị cần kiểm tra (DUT).

Sau đó, KINGPO có thể xem xét liệu cấu hình HSKT10 có đáp ứng được yêu cầu về khả năng chịu sốc cơ học hay không.

Các đối tượng kiểm thử điển hình

HSKT10 được thiết kế cho các mẫu vật được gắn cố định, yêu cầu tiếp xúc với sốc cơ học tức thời có kiểm soát.

Các thiết bị cần kiểm tra (DUT) điển hình bao gồm:

• linh kiện điện tử;
• Mô-đun và cụm lắp ráp điện tử;
• Các tế bào pin lithium;
• các cụm pin nhỏ;
• Linh kiện điện tử ô tô;
• cảm biến và mô-đun điều khiển;
• Các bộ phận thiết bị vận tải;
• các linh kiện liên quan đến hàng không vũ trụ;
• Các sản phẩm công nghiệp yêu cầu kiểm định khả năng chịu va đập cơ học.

Tính phù hợp luôn phải được xác định dựa trên biên dạng va đập yêu cầu và tải trọng lắp đặt, chứ không chỉ dựa trên loại sản phẩm.

So sánh thử nghiệm va đập cơ học và thử nghiệm rung động

Thử nghiệm va đập và rung động cơ học tái tạo các môi trường cơ học khác nhau.

Máy thử xung cơ học tạo ra một sự kiện gia tốc thoáng qua trong thời gian ngắn. Các thông số thử nghiệm chính bao gồm gia tốc cực đại, thời lượng xung, dạng sóng, số lượng và hướng của các xung kích.

Hệ thống kiểm tra rung động tạo ra chuyển động dao động lặp đi lặp lại hoặc liên tục trong một dải tần số xác định và có thể thực hiện kiểm tra rung động hình sin, quét tần số hoặc ngẫu nhiên.

Do đó, các sản phẩm yêu cầu cả kiểm định rung động và va đập cơ học có thể cần các hệ thống thử nghiệm riêng biệt hoặc cấu hình thử nghiệm riêng biệt.

So sánh máy kiểm tra va đập cơ học và máy kiểm tra va đập bằng pin.

Không nên nhầm lẫn HSKT10 với máy kiểm tra va đập pin thông thường.

Thiết bị tác động lên pin thường sử dụng một khối lượng tác động xác định và thanh ngang để tạo ra tác động vật lý trực tiếp lên pin.

Thiết bị HSKT10 hoạt động theo cách khác. Thiết bị cần kiểm tra (DUT) được gắn vào bàn rung, và thiết bị tạo ra một xung gia tốc-thời gian được kiểm soát , được đo bằng gia tốc kế và hệ thống thu thập dữ liệu rung động.

Hai phương pháp thử nghiệm này mô phỏng các điều kiện cơ học khác nhau và không thể thay thế cho nhau.

Yêu cầu cài đặt

Cần chuẩn bị sẵn các thiết bị bốc dỡ và vận chuyển phù hợp trước khi lắp đặt.

Trong trường hợp việc truyền rung động sàn nhà, kích thước lối vào hoặc vị trí đặt thiết bị phòng thí nghiệm nhạy cảm gần đó là yếu tố quan trọng, vị trí lắp đặt cần được xem xét kỹ lưỡng trước khi vận chuyển.