電磁式振動臺 抗振動檢測儀器

產品概述

電磁式振動臺是一種利用電磁感應原理產生精確、可控機械振動的實驗設備。它是產品環境適應性（如可靠性、耐久性）測試中的核心裝置，主要用于模擬產品在運輸、安裝、使用過程中所遭受的真實振動環境，從而檢驗其抗振動性能、發現結構缺陷、評估疲勞壽命及優化產品設計。該系統通常由振動臺體、功率放大器、控制系統及傳感器等部分組成，構成了一個完整的閉環測試解決方案。

2. 基本結構

一套完整的電磁式振動臺系統主要由以下幾大部分構成：

• 臺體： 核心部件，包括臺面、動圈（位于強磁場中）、勵磁線圈（或永磁體）和懸掛系統。臺面用于安裝固定被測樣品。

• 功率放大器： 將控制系統輸出的微弱驅動信號放大成能夠驅動臺體動圈所需的大功率電流。

• 控制系統： 系統的大腦，通常基于計算機，用于設置振動參數（如頻率、振幅、加速度）、生成驅動信號、接收反饋信號并進行實時調整，確保振動按預設的規律進行。

• 傳感器： 主要是加速度計，安裝在臺面或被測樣品上，用于實時測量振動響應，并將信號反饋給控制系統，形成閉環控制。

• 冷卻系統： 由于功率放大器和大電流驅動會產生大量熱量，因此需要風冷或水冷系統進行散熱，保證設備穩定運行。

電磁式振動臺 抗振動檢測儀器

3. 工作原理

其工作原理基于載流導體在磁場中受力的安培定律（F = BIL）。勵磁單元（線圈或永磁體）產生一個強大的恒定磁場。當控制信號經功率放大器放大后，交變電流通入懸掛在該磁場中的動圈。根據左手定則，動圈會因此而受到交變的電磁力作用，從而帶動與之剛性連接的臺面一起做往復運動，產生振動。安裝在臺面上的加速度計持續監測實際振動值并反饋給控制器，控制器將其與設定值進行比較并實時修正驅動信號，從而實現高精度的閉環控制。

4. 主要功能及特點

• 主要功能：

• 正弦振動測試：評估產品在特定頻率下的共振點和耐振性能。

• 隨機振動測試：模擬真實環境中寬頻帶、全方向的復雜振動，更嚴酷地考核產品整體結構強度。

• 沖擊測試：模擬產品受到的瞬態沖擊力。

• 經典沖擊波形模擬：如半正弦波、后峰鋸齒波、梯形波沖擊。

• 測試程序編輯與存儲：可編寫復雜的測試譜并重復執行。

• 主要特點：

• 寬頻帶： 頻率范圍可從幾Hz到幾千Hz。

• 高精度： 采用閉環控制，波形失真度小，控制精度高。

• 大推力： 可提供從幾十N到數百kN的推力，滿足不同大小樣品的測試需求。

• 自動化程度高： 計算機控制，操作方便，可自動完成測試并生成報告。

• 安全可靠： 具備過載、過流、過熱、位移超限等多重保護功能。

5. 技術參數

• 額定推力： 如 2kN, 5kN, 10kN, 50kN 等（核心參數，決定可測試樣品重量）。

• 頻率范圍： 如 DC-2000 Hz 或 5-3000 Hz。

• 加速度： 如 1000 m/s2 (約100g)。

• 速度： 如 1.8 m/s。

• 位移（峰-峰值）： 如 25mm 或 51mm。

• 臺面尺寸： 如 ?150mm 至 ?1000mm 或更大。

• 負載重量： 根據推力而定，如 50kg, 100kg, 500kg。

• 振動方向： 垂直、水平（需配備滑臺）或垂直+水平。

• 控制通道： 多通道控制。

• 波形失真度： < 5%。

6. 應用場景與技術特點

• 應用場景： 廣泛應用于航空航天、汽車電子、軌道交通、包裝運輸、家用電器、新能源（如電池包）等領域。具體場景如：PCB板焊點可靠性測試、元器件篩選、整車零部件耐久測試、運輸環境模擬、產品包裝抗摔性能驗證等。

• 技術特點： 相較于機械式、液壓式振動臺，電磁式振動臺具有頻率范圍寬、控制精度高、波形好、操作靈活（易于實現正弦、隨機等多種振動模式）等突出優點，使其成為實驗室振動試驗的主流設備。

7. 應用領域

電磁式振動臺的應用領域極其廣泛，幾乎覆蓋所有需要考核結構完整性和環境適應性的工業部門：

• 航空航天： 機載設備、衛星部件、火箭模塊的力學環境模擬試驗。

• 汽車工業： 發動機、車燈、后視鏡、車載電子設備、整車及其零部件的耐久性與可靠性測試。

• 電子電器： 手機、電腦、服務器、芯片、連接器等產品的抗振性能與疲勞測試。

• 科研院校： 用于材料力學、結構動力學、故障診斷等領域的教學與科學研究。

• 包裝運輸： 驗證產品包裝設計在物流運輸過程中的保護能力。